Soczewki kontaktowe mikroprzepływowe stają się narzędziami nowej generacji do pielęgnacji oczu

Soczewki kontaktowe mikroprzepływowe stają się narzędziami nowej generacji do pielęgnacji oczu

Film łzowy wytwarzany przez oko zapewnia wgląd w stan zdrowia całego organizmu i oczu oraz zawiera biomarkery, takie jak glukoza, elektrolity i białka. Jednakże istniejące metody diagnostyczne, takie jak tonometria lub badanie palpacyjne łez, są często inwazyjne, rzadkie i niepraktyczne w codziennym monitorowaniu. Podobnie, standardowe krople do oczu charakteryzują się słabą retencją leku z powodu mrugania i drenażu, co ogranicza ich działanie terapeutyczne. Inteligentne soczewki kontaktowe stały się atrakcyjną alternatywą. Umożliwiając wykrywanie w czasie rzeczywistym i kontrolowane uwalnianie leku bezpośrednio do oka, obiecują zrewolucjonizować opiekę okulistyczną. Włączenie delikatnych właściwości mikroprzepływowych do zakrzywionej, elastycznej powierzchni miękkich soczewek bez pogarszania widzenia i komfortu pozostaje ogromnym wyzwaniem inżynieryjnym. Rozwiązanie tych przeszkód będzie wymagało ciągłych innowacji w zakresie integracji fabryk i materiałów.

W kompleksowej recenzji (doi: 10.1038/s41378-025-00909-3) opublikowanej 3 kwietnia 2025 r. wMikrosystemy i nanoinżynieriaNaukowcy z Instytutu Fizyki Stosowanej Manipal i Uniwersytetu Manipal w Jaipur demonstrują rozwój mikroprzepływowych soczewek kontaktowych (MCL) od koncepcji po kliniczną wykonalność. W artykule zbadano, w jaki sposób w produkcji rozwinięto technologię miękkiej litografii, wzornictwo laserowe i replikację form drukowanych w 3D. Umożliwia obiektom pomiar ciśnienia wewnętrznego, wykrywanie markerów biochemicznych i dostarczanie leków na żądanie. Dzięki tym funkcjom soczewki kontaktowe mogą stać się wszechstronną platformą do diagnostyki, terapii i komfortu pacjenta.

W przeglądzie podkreślono dwa podstawowe zastosowania MCL: wykrywanie i leczenie. W diagnostyce odkształcalne mikrokanały osadzone w soczewce reagują na zmiany ciśnienia pod wpływem płynów wskaźnikowych przemieszczenia, klasyfikując w ten sposób dokładne pomiary ciśnienia wewnątrzgałkowego w leczeniu jaskry. W niektórych konstrukcjach osiągnięto czułość do 708 μm/mmHg, znacznie przekraczającą poprzednie wersje. MCL śledzą także biomarkery łez, takie jak pH, glukoza, mleczan i białka, za pomocą czujników kolorymetrycznych lub fluorescencyjnych czytelnych dla smartfonów. Na froncie terapeutycznym mikrokomory wypełnione lekiem dozują leki w odpowiedzi na sygnały zewnętrzne, takie jak magnesy lub sygnały elektryczne, lub wewnętrzne, takie jak zmiany pH lub migające ciśnienie. Te innowacje umożliwiają dostawę na żądanie, przy jednoczesnym zachowaniu przejrzystości optycznej i elastyczności obiektywu. Metody produkcyjne stanowią podstawę tego postępu: termoformowanie i replikacja PDMS zapewniają precyzję; Druk 3D umożliwia personalizację projektów; i lasery femtosekundowe oferują ultradrobne grawerki mikrokanałowe. Chociaż skalowalna produkcja pozostaje wyzwaniem, technologie te będą w dalszym ciągu przekształcane w praktyczne, gotowe do stosowania przez pacjentów rozwiązania.

MCL stanowią połączenie opieki okulistycznej i zaawansowanej diagnostyki. Naszym celem jest stworzenie jednego, nadającego się do noszenia urządzenia, które płynnie łączy biosensor, dostarczanie terapii i wygodę użytkownika. Wiele z tych technologii jest wciąż w fazie rozwoju, ale postęp w produkcji i materiałach jest zachęcający. Jesteśmy coraz bliżej tłumaczenia klinicznego. „

Prof. Sajan D. George, autor korespondencyjny recenzji

Przyszłość MCL wykracza daleko poza gabinet okulistyczny. W opiece zdrowotnej oferują one potencjał transformacyjny w leczeniu przewlekłych chorób oczu, takich jak jaskra i zespół suchego oka, a także leczenia chorób takich jak retinopatia cukrzycowa poprzez miejscowe i długotrwałe dostarczanie leków. W połączeniu z mobilnymi interfejsami umożliwiają zdalną diagnostykę i spersonalizowane leczenie. Integracja czujników, systemów leków, a nawet technologii wyświetlaczy rozszerza się na zastosowania w sporcie, wojsku i technologii noszenia. Aby w pełni wykorzystać te możliwości, kluczowe znaczenie będą miały ciągłe postępy w skalowalnej produkcji, zgodności z przepisami i długoterminowym bezpieczeństwie. Ale jedno jest pewne: inteligentne soczewki szybko przechodzą od prototypów laboratoryjnych do praktycznych narzędzi w precyzyjnej opiece zdrowotnej.

Źródła: