«Умные» контактные линзы все-таки существуют

Не так давно мы писали о том, что компания Verily (дочерняя фирма холдинга Alphabet, созданного на основе Google) закрыла свой нашумевший в свое время проект по созданию "умных" контактных линз, способных измерять уровень сахара в крови. Тем не менее работы в этом направлении продолжают вести другие коллективы ученых.

Недавно бельгийский инновационный центр цифровых технологий imec объявил о создании "умных" контактных линз на основе гидрогеля, включающих кремниевый микрочип, встроенный светодиод и радиочастотную (RF) антенну для беспроводной передачи энергии. Специалисты imec утверждают, что новая линза открывает возможности для интеграции в нее различных сенсоров или функционала ввода в глаза лекарств, благодаря чему подобное устройство может постоянно отслеживать признаки глазных заболеваний и даже использоваться при лечении.

В разработке этого устройства также принимали участие специалисты Гентского университета и японской компании SEED, производящей контактные линзы. Основная сложность при создании нового устройства заключалась в изготовлении гибких электронных компонентов и их интеграция в мягкую и тонкую гидрогелевую линзу. В этом было принципиальное отличие от других групп разработчиков, которые используют мягкие линзы, изготовленные из силикона.

Причем линза должна легко пропускать сквозь себя кислород, не иметь морщин, быть тонкой и удобной в использовании, сохраняя при этом функциональность электронных компонентов. Устройство (вернее, пока это прототип) содержит микросистемы с беспроводным питанием, встроенные в контактные линзы на основе гидрогеля. Линза при этом имеет нормальную, привычную всем сферическую форму. Ее общая толщина составляет 150-200 мкм. Встроенная электроника имеет общую толщину менее 100 мкм и также имеет сферическую форму с нужным радиусом кривизны, что позволяет разместить ее в очень ограниченном пространстве. Электроника включает в себя кольцевую антенну для беспроводного питания и связи, а также небольшую интегральную схему, которая собирает электрическую энергию с антенны и использует ее для управления синим микро-светодиодом, который также интегрирован в линзу. Передача энергии и связь осуществляется по протоколу NFC.

В данном варианте разработчики планируют использовать "умные" контактные линзы для адаптивной оптической коррекции зрения у пациентов с пресбиопией. Они также могут использоваться как решение для людей с недостатками радужки, таких как аниридия* или колобома**. Ученые подготовили технологическую платформу для интеграции датчиков, которые постоянно отслеживают физические параметры, такие как концентрация определенных веществ в слезной жидкости. Датчики могут получать питание, а также передавать показания по беспроводной связи.

Правда, бельгийские специалисты сразу отказались от использования "умных" линз для контроля уровня сахара в крови, поскольку концентрация глюкозы, измеренная в слезной жидкости, слишком сильно отличается от концентрации глюкозы в крови. Причем эта разница меняется в зависимости от различных непостоянных факторов. Именно здесь споткнулись разработчики из Verily.

В настоящее время устройство представляет собой только концептуальный образец и в дальнейшем imec надеется расширить его функциональность.

* Аниридия — отсутствие радужной оболочки глаза. Иногда может вызываться проникающим ранением глаза, однако чаще распространена врожденная аниридия, вызываемая генетической патологией.

** Колобома – это патология, для которой характерно нарушение целостности структур глаза: у человека отсутствует часть радужной оболочки, сетчатки, хрусталика, сосудистой оболочки и других элементов.