由于缺乏必要的診斷和監測方法,眼科診療需求顯得比以往任何時候都更加迫切。盡管如此,具有診斷和治療功能的智能隱形眼鏡近期在眼科疾病的治療和管理方面取得了巨大進步。
有數據顯示,白內障是最突出的視力障礙之一,影響著全球9400萬人,每年導致超過1000萬例矯正手術。據報道,紫外線過度暴露是白內障和其它眼部疾病的主要原因,例如年齡相關性黃斑變性(AMD)、光性角膜炎和眼瞼惡性病變等。為此,醫療廠商和研究學者利用染料、涂層、納米顆粒以及準周期結構開發紫外線防護隱形眼鏡,并使其成為管理并減少白內障癥狀的治療性可穿戴設備。
根據隱形眼鏡過濾的波長,它們可以分為兩類:(1)I類阻擋99%的UVB(280–315? nm)和90%的UVA(316–380 nm),以及(2)II類阻擋95%的UVB和70%的UVA。大多數商業隱形眼鏡都被歸類為II類紫外線防護眼鏡。與此同時,最近,變色片作為治療某些眼部疾病的有效可穿戴設備正越來越受歡迎。變色片在陽光或紫外線照射下會變暗,在室內或沒有紫外線的情況下會變透明。這些鏡片大多數利用了光致變色分子,通過紫外線暴露而被激活。不過,對這些鏡片的研究仍然還不成熟,很少有研究表明它們在治療AMD、干眼癥和畏光癥方面的功效。
除了受到紫外線輻射的影響,干眼癥等眼部缺陷還受到另一個重要參數的顯著影響,那就是表面溫度。健康人的眼表溫度在31?°C到37?°C之間。眼部溫度的變化與眼部炎癥相關,炎癥會加重干眼癥、青光眼以及糖尿病視網膜病變綜合征。因此,過去幾年來,業界對利用生物傳感隱形眼鏡實時監測眼表溫度的興趣日益增長。
據麥姆斯咨詢介紹,阿聯酋哈里發大學(Khalifa University)的研究人員利用同時整合到聚(甲基丙烯酸2-羥基乙酯)(pHEMA)隱形眼鏡中的顯色材料,開發了具有紫外線變色和溫度響應能力的多功能隱形眼鏡,并在激活狀態和非激活狀態下,對這種隱形眼鏡的功能進行了光學評估。變色隱形眼鏡在非激活狀態下具有出色的紫外線和藍光阻擋能力(約45%)。當通過紫外線曝光激活后,變色片會瞬間變暗并吸收部分可見光譜。變色片的吸收強度和瞬態變色主要取決于所使用的光致變色材料。同樣,溫度響應型隱形眼鏡在生理范圍內(33°C ~38?°C)對溫度變化表現出明顯的色度變化。熱致變色鏡片的最大靈敏度是每攝氏度8%的透射光變化。相關研究成果以“Multifunctional transition and temperature-responsive contact lenses”為題,發表于Light: Science & Applications期刊。
多功能變色和溫度敏感隱形眼鏡的制作
變色隱形眼鏡在暴露于紫外線下的光學特性,紫外光照射波長為375? nm
溫度敏感型多功能隱形眼鏡的光學特性
此外,該隱形眼鏡的潤濕性和含水量并沒有因為引入的功能材料而改變。所測量的物理化學性質在商業產品范圍內,但透氧性、生物相容性和蛋白質沉積等性質仍有待評估。最后,由于這些多功能鏡片顯示出良好的紫外線和藍光過濾能力,以及生理比色溫度響應性,它們有望用作可穿戴治療及診斷輔助設備,用于監測和預防各種眼部疾病。
審核編輯:劉清
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原文標題:多功能變色和溫度響應型隱形眼鏡,監測并治療潛在眼疾
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