Mikrofluidsed kontaktläätsed on kujunemas järgmise põlvkonna silmahooldusvahenditeks

Mikrofluidsed kontaktläätsed on kujunemas järgmise põlvkonna silmahooldusvahenditeks

Silma eraldatav pisarakile annab ülevaate inimese süsteemsest ja silmade tervisest ning kannab biomarkereid, nagu glükoos, elektrolüüdid ja valgud. Olemasolevad diagnostilised meetodid, nagu tonomeetria või pisarate palpatsioon, on aga sageli invasiivsed, haruldased ja igapäevaseks jälgimiseks ebapraktilised. Samamoodi kannatavad tavalised silmatilkade ravid silmade pilgutamise ja äravoolu tõttu halva ravimipeetuse tõttu, piirates seeläbi nende ravitoimet. Nutikad kontaktläätsed on kujunenud kaalukaks alternatiiviks. Võimaldades reaalajas tuvastamise ja kontrollitud ravimi vabanemise otse silma, lubavad nad oftalmoloogilises hoolduses revolutsiooniliselt muuta. Õrnate mikrofluidiliste omaduste lisamine pehmete läätsede kumerasse ja painduvasse pinda ilma nägemist või mugavust kahjustamata on endiselt tohutu inseneri väljakutse. Nende takistustega tegelemine nõuab jätkuvat uuendustegevust tehaste ja materjalide integreerimisel.

Põhjalikus ülevaates (doi: 10.1038/s41378-025-00909-3), mis avaldati 3. aprillil 2025 aastalMikrosüsteemid ja nanotehnoloogiaManipali rakendusfüüsika instituudi ja Manipali ülikooli Jaipuri teadlased demonstreerivad mikrofluidsete kontaktläätsede (MCL) väljatöötamist kontseptsioonist kuni kliinilise teostatavuseni. Artiklis uuritakse, kuidas tootmine on täiustanud pehmet litograafiat, lasermustrite loomist ja 3D-prinditud vormide paljundamist. See võimaldab objektidel mõõta siserõhku, tuvastada biokeemilisi markereid ja tarnida vajadusel ravimeid. Nende funktsioonide abil on kontaktläätsed valmis saama kõik-ühes platvormiks diagnoosimiseks, teraapiaks ja patsiendi mugavuse tagamiseks.

Ülevaade toob esile kaks MCL-i peamist rakendust: avastamine ja ravi. Diagnostika jaoks reageerivad läätse sisseehitatud deformeeruvad mikrokanalid rõhumuutustele nihke indikaatorvedelike kaudu, klassifitseerides seeläbi täpsed silmasisese rõhu mõõtmised glaukoomi raviks. Mõned konstruktsioonid on saavutanud tundlikkuse kuni 708 μm / mmHg, mis ületab palju varasemaid iteratsioone. MCL-id jälgivad nutitelefoniga loetavate kolorimeetriliste või fluorestsentsandurite kaudu ka pisarate biomarkereid, nagu pH, glükoos, laktaat ja valgud. Terapeutilisel rindel väljastavad ravimiga täidetud mikrokambrid ravimeid vastusena välistele märguannetele, nagu magnetid või elektrilised signaalid, või sisemistele, nagu pH nihked või vilkuv rõhk. Need uuendused võimaldavad tarnimist nõudmisel, säilitades samal ajal objektiivi optilise selguse ja paindlikkuse. Tootmismeetodid toetavad seda edusamme: termovormimine ja PDMS-i replikatsioon tagavad täpsuse; 3D-printimine võimaldab isikupärastatud disainilahendusi; ja femtosekundilised laserid pakuvad ülipeeneid mikrokanaliga graveerijaid. Kuigi skaleeritav tootmine on endiselt väljakutse, muutuvad need tehnoloogiad jätkuvalt praktilisteks ja patsiendi jaoks valmis lahendusteks.

MCL-id esindavad nägemishoolduse ja täiustatud diagnostika lähenemist. Meie eesmärk on luua ühtne kantav seade, mis ühendab sujuvalt biosensingu, terapeutilise manustamise ja kasutajamugavuse. Paljud neist tehnoloogiatest on veel väljatöötamisel, kuid tootmise ja materjalide areng on julgustav. Oleme lähenemas kliinilisele tõlkimisele. “

Arvustuse vastav autor prof Sajan D. George

MCL-ide tulevik ulatub silmaarsti kabinetist palju kaugemale. Tervishoius pakuvad need transformatiivset potentsiaali krooniliste silmahaiguste, nagu glaukoom ja kuiva silma sündroom, ravimiseks, ravides samal ajal ka selliseid haigusi nagu diabeetiline retinopaatia lokaliseeritud ja püsiva ravimi kohaletoimetamise kaudu. Koos mobiilsete liidestega võimaldavad need kaugdiagnoosimist ja isikupärastatud ravi. Andurite, ravimisüsteemide ja isegi kuvamistehnoloogiate integreerimine laieneb spordi-, sõja- ja kantavate tehnoloogiate rakendustesse. Nende võimaluste täielikuks realiseerimiseks on kriitilise tähtsusega jätkuv edusammud skaleeritava tootmise, eeskirjade järgimise ja pikaajalise turvalisuse vallas. Üks on aga kindel: nutikad läätsed liiguvad kiiresti laboriprototüüpidelt praktiliste tööriistadeni täppistervishoius.

Allikad: