Microfluïdische contactlenzen zijn in opkomst als hulpmiddelen van de volgende generatie voor oogzorg

Microfluïdische contactlenzen zijn in opkomst als hulpmiddelen van de volgende generatie voor oogzorg

De traanfilm die door het oog wordt afgegeven, geeft inzicht in de systemische en oculaire gezondheid van een persoon en bevat biomarkers zoals glucose, elektrolyten en eiwitten. Bestaande diagnostische benaderingen, zoals tonometrie of traanpalpatie, zijn echter vaak invasief, zeldzaam en onpraktisch voor dagelijkse monitoring. Op dezelfde manier hebben standaard oogdruppelbehandelingen te lijden onder een slechte retentie van geneesmiddelen als gevolg van knipperen en drainage, waardoor hun therapeutische effecten worden beperkt. Slimme contactlenzen zijn een aantrekkelijk alternatief gebleken. Door real-time detectie en gecontroleerde medicijnafgifte rechtstreeks op het oog mogelijk te maken, beloven ze een revolutie in de oogheelkundige zorg. Het integreren van delicate microfluïdische kenmerken in het gebogen, flexibele oppervlak van zachte lenzen zonder concessies te doen aan het gezichtsvermogen of het comfort blijft een enorme technische uitdaging. Het aanpakken van deze obstakels zal voortdurende innovatie op het gebied van fabrieks- en materiaalintegratie vereisen.

In een uitgebreide recensie (doi: 10.1038/s41378-025-00909-3), gepubliceerd op 3 april 2025, inMicrosystemen en nano-engineeringOnderzoekers van het Manipal Institute of Applied Physics en de Manipal Universiteit Jaipur demonstreren de ontwikkeling van microfluïdische contactlenzen (MCL's) van concept tot klinische haalbaarheid. Het artikel onderzoekt hoe de productie zachte lithografie, laserpatronen en 3D-geprinte matrijsreplicatie heeft bevorderd. Hiermee kunnen objecten de interne druk meten, biochemische markers detecteren en medicijnen op aanvraag afleveren. Met deze functies zijn contactlenzen klaar om een ​​alles-in-één platform te worden voor diagnose, therapie en patiëntcomfort.

Het overzicht belicht twee kerntoepassingen voor MCL's: detectie en behandeling. Voor diagnostiek reageren vervormbare microkanalen ingebed in de lens op drukveranderingen via verplaatsingsindicatorvloeistoffen, waardoor nauwkeurige intraoculaire drukmetingen worden geclassificeerd voor de behandeling van glaucoom. Sommige ontwerpen hebben gevoeligheden tot 708 μm/mmHg bereikt, wat veel hoger is dan eerdere iteraties. MCL's volgen ook traanbiomarkers zoals pH, glucose, lactaat en eiwitten via door smartphones leesbare colorimetrische of fluorescerende sensoren. Op therapeutisch vlak geven microkamers met medicijnen medicijnen af ​​als reactie op externe signalen zoals magneten of elektrische signalen, of op interne signalen zoals pH-verschuivingen of flitsende druk. Deze innovaties maken on-demand levering mogelijk met behoud van de optische helderheid en flexibiliteit van de lens. Productiemethoden ondersteunen deze vooruitgang: thermovormen en PDMS-replicatie zorgen voor precisie; 3D-printen maakt gepersonaliseerde ontwerpen mogelijk; en femtosecondelasers bieden ultrafijne microkanaalgraveurs. Hoewel schaalbare productie een uitdaging blijft, zullen deze technologieën blijven convergeren naar praktische, patiëntklare oplossingen.

MCL's vertegenwoordigen een convergentie van oogzorg en geavanceerde diagnostiek. Ons doel is om één enkel draagbaar apparaat te creëren dat biosensoren, therapeutische toediening en gebruikerscomfort naadloos combineert. Veel van deze technologieën zijn nog in ontwikkeling, maar de vooruitgang op het gebied van productie en materialen is bemoedigend. We komen dichter bij klinische vertaling. “

Prof. Sajan D. George, de corresponderende auteur van de recensie

De toekomst van MCL's reikt veel verder dan het kantoor van de oogarts. In de gezondheidszorg bieden ze een transformerend potentieel voor de behandeling van chronische oogziekten zoals glaucoom en het droge-ogensyndroom, terwijl ze ook ziekten zoals diabetische retinopathie behandelen door middel van gelokaliseerde, aanhoudende medicijnafgifte. Gecombineerd met mobiele interfaces maken ze diagnose op afstand en gepersonaliseerde behandeling mogelijk. De integratie van sensoren, medicijnsystemen en zelfs displaytechnologieën breidt zich uit naar toepassingen in sport-, militaire en draagbare technologie. Om deze mogelijkheden volledig te kunnen realiseren, zullen voortdurende ontwikkelingen op het gebied van schaalbare productie, naleving van de regelgeving en veiligheid op de lange termijn van cruciaal belang zijn. Maar één ding is zeker: slimme lenzen evolueren snel van laboratoriumprototypes naar praktische hulpmiddelen in de precisiezorg.

Bronnen: