Mikrofluidiniai kontaktiniai lęšiai tampa naujos kartos akių priežiūros priemonėmis

Mikrofluidiniai kontaktiniai lęšiai tampa naujos kartos akių priežiūros priemonėmis

Ašarų plėvelė, kurią išlieja akis, suteikia langą į žmogaus sisteminę ir akių sveikatą ir perneša biologinius žymenis, tokius kaip gliukozė, elektrolitai ir baltymai. Tačiau esami diagnostikos metodai, tokie kaip tonometrija ar ašarų palpacija, dažnai yra invaziniai, reti ir nepraktiški kasdieniniam stebėjimui. Taip pat standartiniai akių lašų gydymo būdai kenčia nuo blogo vaistų susilaikymo dėl mirksėjimo ir drenažo, todėl ribojamas jų gydomasis poveikis. Išmanieji kontaktiniai lęšiai pasirodė kaip patraukli alternatyva. Įgalindami realaus laiko jutimą ir kontroliuojamą vaistų išsiskyrimą tiesiai į akį, jie žada pakeisti oftalmologinę priežiūrą. Subtilių mikroskysčių savybių įtraukimas į lenktą, lankstų minkštų lęšių paviršių nepažeidžiant regėjimo ar komforto išlieka didžiuliu inžineriniu iššūkiu. Norint pašalinti šias kliūtis, reikės nuolatinių naujovių gamyklos ir medžiagų integravimo srityje.

Išsamioje apžvalgoje (doi: 10.1038/s41378-025-00909-3), paskelbtoje 2025 m. balandžio 3 d.Mikrosistemos ir nanoinžinerijaManipal taikomosios fizikos instituto ir Džaipuro Manipal universiteto mokslininkai demonstruoja mikrofluidinių kontaktinių lęšių (MCL) kūrimą nuo koncepcijos iki klinikinio pagrįstumo. Straipsnyje nagrinėjama, kaip gamyba patobulino minkštąją litografiją, lazerinį modeliavimą ir 3D spausdintų formų replikaciją. Tai leidžia objektams išmatuoti vidinį slėgį, aptikti biocheminius žymenis ir pristatyti vaistus pagal poreikį. Dėl šių savybių kontaktiniai lęšiai gali tapti „viskas viename“ diagnostikos, terapijos ir paciento patogumo platforma.

Apžvalgoje pabrėžiamos dvi pagrindinės MCL programos: aptikimas ir gydymas. Diagnostikai į lęšį įmontuoti deformuojami mikrokanalai reaguoja į slėgio pokyčius per poslinkio indikatorių skysčius, taip klasifikuodami tikslius akispūdžio matavimus glaukomos gydymui. Kai kurių konstrukcijų jautrumas buvo iki 708 μm/mmHg, gerokai viršijantis ankstesnes iteracijas. MCL taip pat seka ašarų biomarkerius, tokius kaip pH, gliukozė, laktatas ir baltymai, naudodami išmaniajame telefone nuskaitomus kolorimetrinius arba fluorescencinius jutiklius. Terapinėje srityje vaistų pripildytos mikrokameros išduoda vaistus reaguodamos į išorinius signalus, tokius kaip magnetai ar elektriniai signalai, arba vidinius, pvz., pH poslinkius ar mirksintį slėgį. Šios naujovės įgalina pristatymą pagal poreikį, kartu išlaikant objektyvo optinį aiškumą ir lankstumą. Gamybos metodai patvirtina šią pažangą: termoformavimas ir PDMS replikacija užtikrina tikslumą; 3D spausdinimas leidžia kurti individualius dizainus; o femtosekundiniai lazeriai siūlo itin smulkius mikrokanalų graviruotojus. Nors keičiamo dydžio gamyba tebėra iššūkis, šios technologijos ir toliau taps praktiniais, pacientams paruoštais sprendimais.

MCL yra regėjimo priežiūros ir pažangios diagnostikos konvergencija. Mūsų tikslas – sukurti vieną nešiojamą įrenginį, kuris sklandžiai apjungtų biologinį jutimą, terapinį pristatymą ir vartotojo patogumą. Daugelis šių technologijų vis dar kuriamos, tačiau gamybos ir medžiagų pažanga teikia vilčių. Mes artėjame prie klinikinio vertimo. “

Prof. Sajan D. George, atitinkamas apžvalgos autorius

MCL ateitis apima daug daugiau nei oftalmologo kabinetas. Sveikatos priežiūros srityje jie siūlo transformacinį potencialą gydyti lėtines akių ligas, tokias kaip glaukoma ir sausų akių sindromas, taip pat gydant ligas, tokias kaip diabetinė retinopatija, naudojant vietinį, ilgalaikį vaistų tiekimą. Kartu su mobiliosiomis sąsajomis jie įgalina nuotolinę diagnostiką ir individualų gydymą. Jutiklių, vaistų sistemų ir net rodymo technologijų integravimas plečiasi į sporto, karinių ir nešiojamų technologijų pritaikymą. Norint visiškai išnaudoti šias galimybes, labai svarbu nuolat tobulinti keičiamo dydžio gamybą, atitikties reikalavimams ir ilgalaikį saugumą. Tačiau vienas dalykas yra tikras: išmanieji lęšiai greitai pereina iš laboratorinių prototipų į praktinius tikslios sveikatos priežiūros įrankius.

Šaltiniai: