Микрофлуидните контактни лещи се появяват като инструменти от следващо поколение за грижа за очите

Микрофлуидните контактни лещи се появяват като инструменти от следващо поколение за грижа за очите

Слъзният филм, който окото отделя, осигурява прозорец към системното и очно здраве на човека и носи биомаркери като глюкоза, електролити и протеини. Съществуващите диагностични подходи обаче, като тонометрия или палпация на сълзи, често са инвазивни, редки и непрактични за ежедневно наблюдение. По същия начин стандартните лечения с капки за очи страдат от лошо задържане на лекарството поради мигане и дренаж, като по този начин се ограничават техните терапевтични ефекти. Интелигентните контактни лещи се появиха като убедителна алтернатива. Като позволяват отчитане в реално време и контролирано освобождаване на лекарства директно в окото, те обещават да направят революция в офталмологичните грижи. Включването на деликатни микрофлуидни характеристики в извитата, гъвкава повърхност на меките лещи без компромис със зрението или комфорта остава огромно инженерно предизвикателство. Преодоляването на тези пречки ще изисква непрекъснати иновации във фабриката и интеграцията на материалите.

В изчерпателен преглед (doi: 10.1038/s41378-025-00909-3), публикуван на 3 април 2025 г., вМикросистеми и наноинженерствоИзследователи от Manipal Institute of Applied Physics и Manipal University Jaipur демонстрират развитието на микрофлуидни контактни лещи (MCL) от концепцията до клиничната осъществимост. Статията разглежда как производството е усъвършенствало меката литография, лазерното моделиране и 3D отпечатаната репликация на матрицата. Той позволява на обектите да измерват вътрешното налягане, да откриват биохимични маркери и да доставят лекарства при поискване. С тези характеристики контактните лещи са готови да се превърнат в платформа „всичко в едно“ за диагностика, терапия и комфорт на пациента.

Прегледът подчертава две основни приложения за MCL: откриване и лечение. За диагностика деформируемите микроканали, вградени в лещата, реагират на промените в налягането чрез течности за индикатор за изместване, като по този начин класифицират точни измервания на вътреочното налягане за управление на глаукома. Някои проекти са постигнали чувствителност до 708 μm/mmHg, което далеч надхвърля предишните повторения. MCL също проследяват биомаркери на сълзите като рН, глюкоза, лактат и протеини чрез четими от смартфон колориметрични или флуоресцентни сензори. На терапевтичния фронт микрокамерите, заредени с лекарства, разпределят лекарства в отговор на външни знаци като магнити или електрически сигнали, или вътрешни такива като промени на рН или мигащо налягане. Тези иновации позволяват доставка при поискване, като същевременно запазват оптичната яснота и гъвкавостта на обектива. Производствените методи са в основата на този напредък: термоформоването и репликацията на PDMS осигуряват прецизност; 3D печатът позволява персонализирани дизайни; и фемтосекундните лазери предлагат ултра фини микроканални гравьори. Въпреки че мащабируемото производство остава предизвикателство, тези технологии ще продължат да се превръщат в практични, готови за пациентите решения.

MCL представляват сближаване на грижа за зрението и усъвършенствана диагностика. Нашата цел е да създадем едно устройство за носене, което съчетава безпроблемно биочувствителност, терапевтично доставяне и комфорт на потребителя. Много от тези технологии все още се разработват, но напредъкът в производството и материалите е окуражаващ. Приближаваме се до клиничния превод. “

Проф. Саджан Д. Джордж, съответният автор на прегледа

Бъдещето на MCL се простира далеч отвъд кабинета на офталмолога. В здравеопазването те предлагат трансформативен потенциал за лечение на хронични очни заболявания като глаукома и синдром на сухото око, като същевременно лекуват заболявания като диабетна ретинопатия чрез локализирано, продължително доставяне на лекарства. В комбинация с мобилни интерфейси те позволяват дистанционна диагностика и персонализирано лечение. Интегрирането на сензори, системи за лекарства и дори технологии за дисплеи се разширява в приложения в спорта, военните и носими технологии. За да се реализират напълно тези възможности, непрекъснатият напредък в мащабируемото производство, съответствието с нормативните изисквания и дългосрочната сигурност ще бъдат от решаващо значение. Но едно е сигурно: интелигентните лещи бързо преминават от лабораторни прототипи към практически инструменти в прецизното здравеопазване.

източници: