Mikrofluidische Kontaktlinsen entstehen als Werkzeuge der nächsten Generation für die Augenpflege

Der Tränenfilm, das das Auge übergibt, bietet ein Fenster in die systemische und Augengesundheit einer Person und trägt Biomarker wie Glukose, Elektrolyte und Proteine. Doch vorhandene diagnostische Ansätze-ähnliche Tonometrie- oder Tränenabtastungen sind häufig invasiv, selten und unpraktisch für die tägliche Überwachung. Ebenso leiden Standard -Augentropfen -Behandlungen unter schlechter Arzneimittelretention aufgrund von Blinken und Entwässerung, wodurch deren therapeutische Auswirkungen einschränkt. Intelligente Kontaktlinsen haben sich als überzeugende Alternative herausgestellt. Indem sie Echtzeit-Erfassungen und kontrollierte Arzneimittelfreisetzungen direkt auf dem Auge ermöglichen, versprechen sie, die Ophthalmieversorgung zu revolutionieren. Die Einbeziehung empfindlicher mikrofluidischer Merkmale in die gekrümmte, flexible Oberfläche weicher Linsen, ohne das Sehen oder den Komfort zu beeinträchtigen, bleibt eine beeindruckende technische Herausforderung. Die Behebung dieser Hindernisse erfordert weiterhin Innovationen in Fabrik und Materialintegration.

In einer umfassenden Übersicht (doi: 10.1038/s41378-025-00909-3) veröffentlicht am 3. April 2025, in Microsystems & NanoengineeringForscher des Manipal Institute of Applied Physics and Manipal University Jaipur zeigen die Entwicklung von mikrofluidischen Kontaktlinsen (MCLs) vom Konzept bis zur klinischen Möglichkeit. In dem Artikel wird untersucht, wie die Herstellung die weiche Lithographie, die Lasermusterung und die 3D-gedruckte Schimmelpilzreplikation vorangetrieben hat. Es ermöglicht Objekte, den in den inneren Druck zu messen, biochemische Marker zu erkennen und Medikamente auf Demand zu liefern. Mit diesen Funktionen sind Kontaktlinsen bereit, eine All-in-One-Plattform für Diagnose, Therapie und Patientenkomfort zu werden.

In der Übersicht werden zwei Kernanwendungen für MCLs hervorgehoben: Erfassung und Behandlung. Für die Diagnostik reagieren deformierbare Mikrokanäle, die in die Linse eingebettet sind, auf Druckänderungen durch Verschiebungsindikatorflüssigkeiten, wodurch genaue intraokuläre Druckmessungen für das Glaukommanagement eingestuft werden. Einige Konstruktionen haben Empfindlichkeiten von bis zu 708 μm/mmHg erreicht, was früheren Iterationen weit übertrifft. MCLs verfolgen auch Tränenbiomarker wie pH, Glukose, Laktat und Proteine ​​über Smartphone-lesbare kolorimetrische oder fluoreszierende Sensoren. In der therapeutischen Front füllen medikamentenbeladene Mikrochambers Medikamente als Reaktion auf externe Hinweise wie Magnete oder elektrische Signale oder interne wie pH-Verschiebungen oder Blinkdruck. Diese Innovationen ermöglichen die Bereitstellung von On-Demand und gleichzeitig die optische Klarheit und Flexibilität des Objektivs. Herstellungsmethoden untermauern diesen Fortschritt: Thermoforming und PDMS -Replikation liefern Präzision; 3D -Druck ermöglicht personalisierte Designs; und Femtosekunden-Laser bieten ultra-feine Mikrokanalstecher. Obwohl die skalierbare Produktion eine Herausforderung bleibt, werden diese Technologien in praktischen, patientenbereiteten Lösungen stetig konvergieren.

MCLs stellen eine Konvergenz der Sehversorgung und fortschrittliche Diagnostik dar. Unser Ziel ist es, ein einzelnes, tragbares Gerät zu erstellen, das Biosensing, therapeutische Lieferung und Benutzerkomfort nahtlos kombiniert. Viele dieser Technologien sind noch in der Entwicklung, aber der Fortschritt in der Herstellung und den Materialien ist ermutigend. Wir kommen näher an die klinische Übersetzung heran. „

Prof. Sajan D. George, der entsprechende Autor der Überprüfung

Die Zukunft von MCLs geht weit über das Ophthalmologen -Büro hinaus. Im Gesundheitswesen bieten sie ein transformatives Potenzial zur Behandlung chronischer Augenerkrankungen wie Glaukom und trockenes Augensyndrom und behandeln gleichzeitig Krankheiten wie diabetische Retinopathie durch lokalisierte, anhaltende Arzneimittelabgabe. Kombiniert mit mobilen Schnittstellen ermöglichen sie Remote -Diagnose und personalisierte Behandlung. Die Integration von Sensoren, Arzneimittelsystemen und sogar Anzeigentechnologien nimmt auf Anwendungen in Sport, Militär und tragbarer Technologie hin. Um diese Möglichkeiten vollständig zu verwirklichen, werden weitere Fortschritte bei der skalierbaren Herstellung, der Einhaltung von Vorschriften und der langfristigen Sicherheit von entscheidender Bedeutung sein. Eines ist jedoch sicher: Intelligente Linsen wechseln schnell von Laborprototypen zu praktischen Tools in der Präzisionsgesundheit.

Quellen: