В Корее ученым из университета Йонсей и больницы Национального университета Кёнпук удалось разработать умную контактную линзу, которая может диагностировать одно из типичных глазных заболеваний - глаукому. Данные об этой разработке были опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering.
Глаукома - это заболевание, которое приводит к слепоте, поскольку высокое внутриглазное давление постоянно давит на зрительный нерв и повреждает его. К сожалению, в настоящее время не существует клинической технологии, которая могла бы восстановить поврежденные зрительные нервы, поэтому ранняя диагностика и лечение глаукомы очень важны для предотвращения ее прогрессирования.
Новая контактная линза может контролировать внутриглазное давление с помощью датчика деформации. Кроме того, в нее интегрирован чип беспроводной технологии (NFC), который необходим для обеспечения мониторинга внутриглазного давления в режиме реального времени, не вызывая у пользователей дискомфорта и трудностей при измерении с помощью контактной линзы. В линзу также встроена растягивающаяся и прозрачная антенна, способная поддерживать связь NFC со смартфоном.
В ходе исследования на людях разработчики получили количественные экспериментальные данные, включая клиническую шкалу оценок и визуальную аналоговую шкалу, которые трудно собрать в экспериментах на животных или in-vitro. Эти данные станут основой для практического использования умных контактных линз.
Самой сложной частью этого исследования была разработка тензодатчика для измерения внутриглазного давления. Изменение внутриглазного давления вызывает очень малую деформацию, поэтому несмотря на то, что датчик имел высокую чувствительность, было очень сложно измерить изменение внутриглазного давления. Чтобы преодолеть эту проблему, ученые использовали жестко-мягкую гибридную подложку и силиконовый наномембранный датчик деформации со змеевидной геометрией. При деформации мягкой контактной линзы в результате изменения внутриглазного давления жесткая область изменяется незначительно, а деформация концентрируется на мягкой области. Ученые использовали этот эффект концентрации деформации для обеспечения точных измерений.
Разработанная "умная" контактная линза обладала поразительной точностью и надежностью по сравнению с обычными клиническими приборами. Кроме того, использование обычных инструментов диагностики ограничено, поскольку они требуют подготовки специалистов и высокой квалификации. Преимущество подобных контактных линз заключается в том, что они измеряют внутриглазное давление с помощью датчика на линзе и передают измеренные данные по беспроводной связи на смартфон пользователя, не требуя помощи специалистов.
Источник: Nature Portfolio Bioengineering