Mikrofluidne kontaktne leče se pojavljajo kot orodje naslednje generacije za nego oči

Mikrofluidne kontaktne leče se pojavljajo kot orodje naslednje generacije za nego oči

Solzni film, ki ga oddaja oko, je okno v človekovo sistemsko in očesno zdravje ter prenaša biomarkerje, kot so glukoza, elektroliti in beljakovine. Vendar so obstoječi diagnostični pristopi, kot je tonometrija ali palpacija solz, pogosto invazivni, redki in nepraktični za dnevno spremljanje. Podobno standardna zdravljenja s kapljicami za oko trpijo zaradi slabega zadrževanja zdravila zaradi mežikanja in drenaže, kar omejuje njihove terapevtske učinke. Pametne kontaktne leče so se pojavile kot prepričljiva alternativa. Z omogočanjem zaznavanja v realnem času in nadzorovanega sproščanja zdravila neposredno na očesu obljubljajo revolucijo v oftalmološki oskrbi. Vključevanje občutljivih mikrofluidnih lastnosti v ukrivljeno, prožno površino mehkih leč brez ogrožanja vida ali udobja ostaja izjemen inženirski izziv. Odpravljanje teh ovir bo zahtevalo stalne inovacije pri integraciji tovarn in materialov.

V obsežnem pregledu (doi: 10.1038/s41378-025-00909-3), objavljenem 3. aprila 2025 vMikrosistemi in nanoinženiringRaziskovalci z Inštituta za uporabno fiziko Manipal in Univerze Manipal Jaipur prikazujejo razvoj mikrofluidnih kontaktnih leč (MCL) od koncepta do klinične izvedljivosti. Članek preučuje, kako je proizvodnja napredovala z mehko litografijo, laserskim vzorčenjem in 3D-natisnjeno replikacijo kalupov. Objektom omogoča merjenje notranjega tlaka, zaznavanje biokemičnih označevalcev in dostavo zdravil na zahtevo. S temi lastnostmi so kontaktne leče pripravljene postati platforma vse v enem za diagnozo, terapijo in udobje pacientov.

Pregled poudarja dve ključni uporabi za MCL: odkrivanje in zdravljenje. Za diagnostiko se deformabilni mikrokanali, vgrajeni v lečo, odzivajo na spremembe tlaka prek indikatorskih tekočin za premikanje in tako razvrščajo natančne meritve intraokularnega tlaka za obvladovanje glavkoma. Nekatere zasnove so dosegle občutljivost do 708 μm/mmHg, kar daleč presega prejšnje ponovitve. MCL sledijo tudi biomarkerjem solz, kot so pH, glukoza, laktat in beljakovine, prek kolorimetričnih ali fluorescentnih senzorjev, ki jih lahko berejo pametni telefoni. Na terapevtski fronti mikrokomore, napolnjene z zdravili, dozirajo zdravila kot odziv na zunanje znake, kot so magneti ali električni signali, ali notranje, kot so premiki pH ali utripajoči pritisk. Te inovacije omogočajo dostavo na zahtevo, hkrati pa ohranjajo optično čistost in prilagodljivost leče. Proizvodne metode podpirajo ta napredek: toplotno oblikovanje in replikacija PDMS zagotavljata natančnost; 3D tiskanje omogoča personalizirane modele; in femtosekundni laserji ponujajo ultra-fine mikrokanalne graverje. Čeprav razširljiva proizvodnja ostaja izziv, se bodo te tehnologije še naprej zbliževale v praktične rešitve, pripravljene na paciente.

MCL predstavljajo konvergenco nege vida in napredne diagnostike. Naš cilj je ustvariti eno samo nosljivo napravo, ki neopazno združuje biosenzor, terapevtsko dostavo in udobje uporabnika. Mnoge od teh tehnologij so še v razvoju, vendar je napredek v proizvodnji in materialih spodbuden. Vse bližje smo kliničnemu prevajanju. “

Sajan D. George, dopisni avtor recenzije

Prihodnost MCL sega daleč onkraj ordinacije oftalmologa. V zdravstvu ponujajo transformativni potencial za zdravljenje kroničnih očesnih bolezni, kot sta glavkom in sindrom suhega očesa, hkrati pa zdravijo tudi bolezni, kot je diabetična retinopatija, z lokaliziranim, trajnim dajanjem zdravil. V kombinaciji z mobilnimi vmesniki omogočajo diagnozo na daljavo in personalizirano zdravljenje. Integracija senzorjev, sistemov za zdravila in celo zaslonskih tehnologij se širi v aplikacije v športu, vojski in nosljivi tehnologiji. Za popolno uresničitev teh možnosti bo ključnega pomena nadaljnji napredek v razširljivi proizvodnji, skladnost s predpisi in dolgoročna varnost. Nekaj ​​pa je gotovo: pametne leče hitro prehajajo iz laboratorijskih prototipov v praktična orodja v natančni zdravstveni oskrbi.

Viri: