Pētnieki pārbauda pašhidratējošu kontaktlēcu

Mēs izmantojam sīkfailus, lai uzlabotu jūsu pieredzi. Turpinot pārlūkot šo vietni, jūs piekrītat sīkdatņu izmantošanai. Plašāka informācija.
Publicējot žurnālā Additive Manufacturing, pētnieku komanda no Manipal Augstākās izglītības institūta Indijā ziņo par 3D drukātas pašizmitrinošas kontaktlēcas izstrādi. Pašlaik pirmsvalidācijas posmā pētījumiem ir svarīga ietekme uz nākamās paaudzes medicīnas ierīces, kuru pamatā ir kontaktlēcas.

Viedās kontaktlēcas
Pētījums: Pašmitrinošas kontaktlēcas, izmantojot kapilāru plūsmu. Attēla kredīts: Kichigin/Shutterstock.com
Kontaktlēcas bieži izmanto, lai koriģētu redzi, un to priekšrocība ir vieglāk valkāt nekā brilles. Turklāt tās ir izmantojamas kosmētikā, jo dažiem cilvēkiem tās šķiet estētiski pievilcīgākas. Papildus šim tradicionālajam lietojumam ir izpētītas arī kontaktlēcu izmantošanas iespējas. biomedicīnā, lai izstrādātu neinvazīvas viedā sensora ierīces un aprūpes punkta diagnostiku.
Šajā jomā ir veikti vairāki pētījumi un izstrādāti daži ievērības cienīgi jauninājumi.Piemēram, Google lens ir viedā kontaktlēca, ko var izmantot, lai kontrolētu glikozes līmeni asarās un sniegtu diagnostisko informāciju cilvēkiem ar cukura diabētu.Intraokulārais spiediens un acs. kustības var uzraudzīt, izmantojot viedierīces.Nanostrukturēti materiāli ir iestrādāti viedās kontaktlēcu sensoru platformās, lai darbotos kā sensori.
Tomēr šo ierīču lietošana var būt sarežģīta, kavējot uz kontaktlēcām balstītu platformu komerciālo attīstību.Ilgstoša kontaktlēcu nēsāšana var radīt diskomfortu, un tām ir tendence izžūt, radot vairāk problēmu lietotājam.Kontaktlēcas traucē dabisko mirkšķināšanas procesu, kā rezultātā netiek pietiekami aizturēts ūdens un tiek bojāti cilvēka acs smalkie audi.
Tradicionālās metodes ietver acu pilienus un punktveida aizbāžņus, kas uzlabo asaru stimulāciju, lai mitrinātu acis. Pēdējos gados ir izstrādātas divas jaunas pieejas.
Pirmajā pieejā viena slāņa grafēnu izmanto, lai samazinātu ūdens iztvaikošanu, lai gan šo pieeju kavē sarežģītas ražošanas metodes. Otrajā metodē tiek izmantota elektroosmotiskā plūsma, lai saglabātu lēcas hidratāciju, lai gan šī metode prasa izstrādāt uzticamu bioloģiski saderīgu. baterijas.
Kontaktlēcas tradicionāli ražo, izmantojot virpas apstrādes, formēšanas un vērptas liešanas metodes. Formēšanas un vērpšanas liešanas procesiem ir rentablas priekšrocības, taču tos kavē sarežģītas pēcapstrādes procedūras, lai uzlabotu materiāla saķeri ar veidnes virsmu. Virpas izgatavošana ir sarežģīts un dārgs process ar dizaina ierobežojumiem.
Piedevu ražošana ir kļuvusi par daudzsološu alternatīvu tradicionālajām kontaktlēcu ražošanas metodēm. Šīs metodes piedāvā tādas priekšrocības kā samazināts laiks, lielāka dizaina brīvība un izmaksu efektivitāte. Kontaktlēcu un optisko ierīču 3D drukāšana joprojām ir sākuma stadijā, un pētījumi par šo procesu trūkst. Izaicinājumus rada strukturālo īpašību zudums un vāja saskarnes adhēzija pēcapstrādē. Samazinot pakāpienu izmēru, tiek iegūta vienmērīgāka struktūra, kas uzlabo adhēziju.
Lai gan arvien vairāk pētījumu ir vērsti uz 3D drukāšanas metožu izmantošanu kontaktlēcu izgatavošanā, diskusiju par veidņu izgatavošanu, salīdzinot ar pašām lēcām, trūkst. 3D drukas tehnoloģijas apvienošana ar tradicionālajām ražošanas metodēm piedāvā labāko no abām pasaulēm.
Autori izmantoja jaunu metodi pašmitrinošu kontaktlēcu 3D drukāšanai. Galvenā struktūra tika izgatavota, izmantojot 3D drukāšanu, un modelis tika izstrādāts, izmantojot AutoCAD un stereolitogrāfiju, kas ir izplatīta 3D drukas tehnika. Matricas diametrs ir 15 mm un bāzes loka garums ir 8,5 mm. Ražošanas procesa soļa izmērs ir tikai 10 µm, tādējādi pārvarot tradicionālās problēmas ar 3D drukātajām kontaktlēcām.

Viedās kontaktlēcas
Izgatavoto kontaktlēcu optiskās zonas pēc drukāšanas tiek izlīdzinātas un replicētas uz PDMS, mīksta elastomēra materiāla. Šajā solī izmantotā metode ir mīksta litogrāfija. Galvenā drukāto kontaktlēcu iezīme ir izliektu mikrokanālu klātbūtne struktūrā. , kas dod viņiem spēju pašslapināt.Turklāt objektīvam ir laba gaismas caurlaidība.
Autori atklāja, ka struktūras slāņa izšķirtspēja noteica mikrokanālu izmērus ar garākiem kanāliem, kas iespiesti objektīva vidū un īsāki garumi apdrukāto struktūru malās. Taču, pakļaujot skābekļa plazmai, struktūras kļuva hidrofilas. , atvieglojot kapilāru vadītu šķidruma plūsmu un mitrinot drukātās struktūras.
Mikrokanālu izmēra un sadalījuma kontroles trūkuma dēļ mikrokanāli ar precīzi definētiem mikrokanāliem un samazinātiem soļu efektiem tika izdrukāti uz galvenās struktūras un pēc tam replicēti uz kontaktlēcas. Izmantojiet acetonu, lai pulētu galvenās struktūras optiskos apgabalus un izdrukātu izliektus kapilārus. lai apietu gaismas caurlaidības zudumu.
Autori saka, ka viņu jaunā metode ne tikai uzlabo drukāto kontaktlēcu pašizmitināšanas spēju, bet arī nodrošina platformu turpmākai kontaktlēcu izstrādei, kas iespējotas ar mikroshēmu. Tas paver iespējas to izmantot kā funkcionālus reālus -laika biomarķieru noteikšanas lietojumprogrammas. Kopumā šis pētījums sniedz interesantu pētniecības virzienu uz kontaktlēcām balstītu biomedicīnas ierīču nākotnei.