"Умные" контактные линзы для обнаружения глаукомы
Большинство людей с глаукомой на ранней стадии не знают, что она у них есть, хотя раннее лечение — это ключ к уменьшению потери зрения. Хотя обнаружение едва заметного повышения внутриглазного давления помогает врачам диагностировать глаукому, его сложно отслеживать постоянно, особенно при различных температурах, которые испытывают глаза. В журнале ACS Applied Materials & Interfaces опубликована статья о прототипе "умной" контактной линзы, которая точно измеряет глазное давление независимо от температуры.
Небольшое повышение давления - незаметный симптом, вызванный скоплением жидкости вокруг роговицы, - может привести к диагнозу "глаукома". Ученые тестируют способы непрерывного и более комфортного обнаружения этих крошечных колебаний давления, например, контактные линзы, передающие сигналы на очки-рецепторы. Однако изменение температуры - например, выход на улицу в холодную погоду - может сбить показания линз. Поэтому китайские ученые хотели разработать контактную линзу, которая бы точно измеряла и передавала по беспроводной связи сигналы о глазном давлении в режиме реального времени в широком диапазоне температур.
Сначала они разработали две миниатюрные спиральные схемы, каждая из которых обладала уникальным естественным рисунком вибрации, изменяющимся при растяжении на незначительные величины, например, при изменении давления и диаметра глаза. Чтобы создать контактные линзы, определяющие давление, ученые поместили эти крошечные схемы между слоями полидиметилсилоксана, обычного материала для контактных линз. Затем они считывали вибрации встроенных схем по беспроводной связи, держа подключенный к компьютеру приемник рядом с линзой. На передаваемые сигналы не влияли тесты, имитирующие движение глаз, длительное воздействие влаги (для имитации влажных условий в глазу) и ежедневный износ.
В лабораторных испытаниях ученые поместили новые линзы на три отдельных образца свиных глаз, контролируя при этом глазное давление и температуру. Контактные линзы отслеживали и передавали по беспроводной связи данные о давлении в диапазоне температур от 10 до 50 градусов Цельсия. Когда давление рассчитывалось по сигналу только одного контура линзы, результаты отклонялись от истинных значений на 87 %. Однако когда использовалась информация от обоих контуров, показания давления отличались от истинного значения всего на 7 %, поскольку комбинация устраняла ошибки, связанные с температурой. По мнению ученых, двухконтурная "умная" конструкция линзы может быть использована для точного раннего обнаружения и мониторинга глаукомы даже в широком диапазоне температур.
