Mikrofluidiske kontaktlinser dukker opp som neste generasjons verktøy for øyepleie

Mikrofluidiske kontaktlinser dukker opp som neste generasjons verktøy for øyepleie

Tårefilmen som øyet kaster gir et vindu inn i en persons systemiske og okulære helse og bærer biomarkører som glukose, elektrolytter og proteiner. Imidlertid er eksisterende diagnostiske tilnærminger som tonometri eller tårepalpering ofte invasive, sjeldne og upraktiske for daglig overvåking. På samme måte lider standard øyedråpebehandlinger av dårlig oppbevaring av medikamenter på grunn av blunking og drenering, og begrenser dermed deres terapeutiske effekter. Smarte kontaktlinser har dukket opp som et overbevisende alternativ. Ved å muliggjøre sensing i sanntid og kontrollert medikamentfrigjøring direkte på øyet, lover de å revolusjonere øyepleien. Å inkorporere delikate mikrofluidiske funksjoner i den buede, fleksible overflaten til myke linser uten at det går på bekostning av syn eller komfort, er fortsatt en formidabel ingeniørutfordring. Å takle disse hindringene vil kreve fortsatt innovasjon innen fabrikk- og materialintegrasjon.

I en omfattende anmeldelse (doi: 10.1038/s41378-025-00909-3) publisert 3. april 2025, iMikrosystemer og nanoteknikkForskere fra Manipal Institute of Applied Physics og Manipal University Jaipur demonstrerer utviklingen av mikrofluidiske kontaktlinser (MCL) fra konsept til klinisk gjennomførbarhet. Artikkelen undersøker hvordan produksjon har avansert myk litografi, lasermønster og 3D-trykt formreplikering. Den gjør det mulig for objekter å måle indre trykk, oppdage biokjemiske markører og levere medisiner på forespørsel. Med disse funksjonene er kontaktlinser klar til å bli en alt-i-ett-plattform for diagnose, terapi og pasientkomfort.

Oversikten fremhever to kjerneapplikasjoner for MCL: deteksjon og behandling. For diagnostikk reagerer deformerbare mikrokanaler innebygd i linsen på trykkendringer gjennom forskyvningsindikatorvæsker, og klassifiserer derved nøyaktige intraokulære trykkmålinger for behandling av glaukom. Noen design har oppnådd følsomheter på opptil 708 μm/mmHg, langt over tidligere iterasjoner. MCL-er sporer også tårebiomarkører som pH, glukose, laktat og proteiner via smarttelefonlesbare kolorimetriske eller fluorescerende sensorer. På den terapeutiske fronten dispenserer medikamentladede mikrokamre medikamenter som respons på eksterne signaler som magneter eller elektriske signaler, eller interne som pH-skift eller blinkende trykk. Disse innovasjonene muliggjør levering på forespørsel samtidig som objektivets optiske klarhet og fleksibilitet opprettholdes. Produksjonsmetoder underbygger dette fremskritt: termoforming og PDMS-replikering gir presisjon; 3D-utskrift muliggjør personlig design; og femtosekundlasere tilbyr ultrafine mikrokanalgravere. Selv om skalerbar produksjon fortsatt er en utfordring, vil disse teknologiene fortsette å konvergere til praktiske, pasientklare løsninger.

MCL-er representerer en konvergens av synspleie og avansert diagnostikk. Målet vårt er å lage en enkelt, bærbar enhet som sømløst kombinerer biosensing, terapeutisk levering og brukerkomfort. Mange av disse teknologiene er fortsatt under utvikling, men fremskritt innen produksjon og materialer er oppmuntrende. Vi nærmer oss klinisk oversettelse. "

Prof. Sajan D. George, den tilsvarende forfatteren av anmeldelsen

Fremtiden til MCL strekker seg langt utover øyelegekontoret. I helsevesenet tilbyr de transformativt potensial for å behandle kroniske øyesykdommer som glaukom og tørre øyne syndrom, samtidig som de behandler sykdommer som diabetisk retinopati gjennom lokalisert, vedvarende medikamentlevering. Kombinert med mobile grensesnitt, muliggjør de fjerndiagnose og personlig tilpasset behandling. Integreringen av sensorer, medikamentsystemer og til og med skjermteknologier utvides til applikasjoner innen sport, militær og bærbar teknologi. For å realisere disse mulighetene fullt ut, vil fortsatt fremskritt innen skalerbar produksjon, regeloverholdelse og langsiktig sikkerhet være avgjørende. Men én ting er sikkert: Smarte linser beveger seg raskt fra laboratorieprototyper til praktiske verktøy innen presisjonshelsetjenester.

Kilder: