Selvfugtende smarte kontaktlinser

Forskere ved Tohoku University har udviklet en ny type smarte kontaktlinser, der kan forhindre tørre øjne. Det selvfugtende system, som er beskrevet i journalen Avancerede materialeteknologier , opretholder et lag af væske mellem kontaktlinsen og øjet ved hjælp af en ny mekanisme.

Smarte kontaktlinser er bærbare enheder, der kan accelerere synet ud over naturlige menneskelige evner. De udvikles til en bred vifte af applikationer fra ikke-invasiv overvågning til synskorrektion til augmented reality-visning.

"Selvom der har været mange fremskridt på det seneste inden for nye funktioner til smarte kontaktlinser, der har været få fremskridt med at løse de ulemper, der er forbundet med at bruge kontaktlinser dagligt, " siger professor Matsuhiko Nishizawa, en ingeniør ved Tohoku University.

Et af de største problemer med kontaktlinser er, at de kan forårsage "tørre øjne syndrom" på grund af reduceret blink og øget fugtfordampning. Tørre øjne syndrom kan føre til hornhinde sår og betændelse samt en følelse af ubehag.

For at løse dette vigtige problem, forskerne udviklede en ny mekanisme, der holder linsen fugtig. Systemet bruger elektroosmotisk flow (EOF), som får væske til at strømme, når en spænding påføres over en ladet overflade. I dette tilfælde, en strøm påført en hydrogel får væske til at strømme opad fra patientens midlertidige tårereservoir bag det nedre øjenlåg til øjets overflade.

"Dette er den første demonstration af, at EOF i en blød kontaktlinse kan holde linsen fugtig, " siger Nishizawa.

Forskerne undersøgte også muligheden for at bruge en trådløs strømforsyning til kontaktlinserne. De testede to typer batterier, et magnesium-oxygen-batteri og en enzymatisk fructose-oxygen-brændselscelle, som begge er kendt for at være sikre og ikke-toksiske for levende celler. De viste, at systemet med succes kan drives af disse biobatterier, som kan monteres direkte på den opladede kontaktlinse.

Yderligere forskning er nødvendig for at udvikle forbedrede selvfugtende kontaktlinser, der er mere seje og i stand til at fungere ved mindre strøm.

"I fremtiden, der er mulighed for at udvide denne teknologi til andre applikationer, såsom medicinafgivelse, " siger Nishizawa.