13 травня, 2024
«Розумні» контактні лінзи уможливлюють бездротове вимірювання внутрішньоочного тиску та моніторинг глаукоми
Виявлення підвищення очного тиску допомагає лікарям діагностувати глаукому, але контролювати цей показник постійно складно, особливо з огляду на різні температури, які відчувають очі. Дослідники з ACS Applied Materials & Interfaces (науковий журнал, заснований у 2009 році Американським хімічним товариством) повідомляють про прототип «розумної» контактної лінзи, яка може точно вимірювати очний тиск, незалежно від температури.
Орієнтовно 200 тисяч українців мають глаукому, патологію, яка призводить до пошкодження зорового нерва. Під час офтальмологічного обстеження лікарі використовують тоно- або пневмотонометрію, за допомогою яких одноразово вимірюють очний тиск. Невелике підвищення тиску, спричинене накопиченням внутрішньоочної рідини навколо рогівки, може викликати розвиток глаукоми.
Учені розробили дві мініатюрні спіральні схеми, кожна з яких має унікальну природну структуру вібрації, яка змінюється за невеликого розтягування, наприклад, за зміни тиску або діаметра ока. Щоби створити контактні лінзи, що визначатимуть тиск, дослідники помістили ці крихітні схеми між шарами полідиметилсилоксану, типового матеріалу для контактних лінз. Потім науковці бездротовим способом зчитали шаблони вібрації вбудованих схем. На передані сигнали не вплинули тести, призначені для імітації руху очей, тривалого впливу вологи (для імітації вологих умов в оці) і щоденного зносу.
Під час лабораторних тестів дослідники розмістили нові лінзи на трьох окремих зразках свинячого ока, контролюючи очний тиск і температуру. Контактні лінзи вивіряли та бездротово передавали дані про тиск у діапазоні температур від 10 до 50 градусів за Цельсієм. Коли тиск обчислювався за сигналом лише одного контуру в лінзі, результати відхилялися на близько 87 % від справжніх значень. Однак, коли використовувалася інформація з обох контурів, показники тиску відрізнялися лише на 7 % від справжнього значення, оскільки комбінація усунула помилки, пов’язані з температурою. Науковці вважають, що їхня двоконтурна «розумна» конструкція лінз має потенціал для точного раннього виявлення та моніторингу глаукоми навіть у широкому діапазоні температур і планують подальші дослідження та впровадження технології у практичну діяльність офтальмологів.
Джерело: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c02289