科學家開發出有助於預防干眼症的隱形眼鏡
來自寺崎生物醫學創新研究所(TIBI)的一個團隊創造了一種突破性的隱形眼鏡原型,旨在對抗隱形眼鏡引起的干眼症(CLIDE)。這種創新的鏡片設計通過正常眨眼促進淚水流動,有助於緩解CLIDE。這一發展有可能緩解數百萬患有乾眼症的隱形眼鏡佩戴者所面臨的不適、視力問題和炎症風險。
在全世界1.4億佩戴隱形眼鏡的人中,有30%至50%的人經歷過CLIDE。CLIDE的發生是由於淚水從隱形眼鏡的外表面流向內表面不足,導致淚水過度蒸發並出現CLIDE的相關症狀。
目前對這種情況的治療方法包括再濕潤滴劑、凝膠或潤滑劑,更頻繁地更換鏡片,或改變鏡片的材料。還有一些眼瞼治療方法,如眼瞼按摩和熱敷。在更嚴重的情況下,可以利用對淚腺的物理刺激,以及使用插入淚道的裝置–點滴塞,以阻斷排泄。這些治療方法的療效各不相同,但是,也可能有潛在的有害藥物在體內積累,而且非用戶友好的方法導致病人不遵守醫囑。
以前也有人嘗試用隱形眼鏡來治療乾眼症,如石墨烯塗層的鏡片,旨在最大限度地減少水分流失,以及用金屬電極刺激的自保濕鏡片。但這些方法成本高,不實用,可能會影響病人的安全和舒適。
TIBI團隊的方法採用了一種隱形眼鏡的設計,其中包含了微通道,以促進淚流的移動和流動,從而可以避免干眼症。這種流動可以通過正常眨眼所施加的壓力來實現,因此不需要外部設備協助。
在製造他們的隱形眼鏡原型時,該團隊利用了一種節省時間的方法–他們的鏡片模具是由矽酮聚合物混合物製成的;這使得通過輕輕彎曲模具就可以輕鬆地取出鑄造在上面的鏡片。以前的方法需要在熱水中浸泡12個小時才能取出鏡片。這種方法產生了高質量、光滑的微通道,以及比以前的鏡片薄30倍的鏡片。一個定制的設備被用來在每個微通道的兩端製造儲水槽,用於液體的流入和流出。
在將微通道封裝在夾層透鏡層下的類似三明治的組件中時,也利用了創新技術。最初,為加強粘合而準備的兩個鏡片表面使鏡片脫水,導致它們捲曲。這個問題通過使用水溶性膠水將兩個鏡片貼在支架上得到了解決。這不僅能使鏡片的結合更加均勻,而且還能保護它們不受損害。
在對其封裝的微通道鏡片進行了嚴格的穩定性和滲漏性測試後,使用該團隊設計的模擬眼瞼眨動的裝置對鏡片進行了一系列實驗。這個裝置與鏡片原型結合在一起,在鏡片上形成人工眼皮壓力,以刺激淚水流動。
經過各種實驗,證明有效的配置是在晶狀體表面上以新穎的圓形圖案排列的方形截面的微通道;這與晶狀體的功能和弧度相匹配,並帶來了最佳的液體流動。
該團隊展示了概念驗證,證明他們的鏡片能夠引導源自鏡片表面的淚水流向鏡片底部,以對抗干眼症。研究小組對這些流動進行了量化,並確定這些流動是由低壓水平驅動的,就像正常眼睛眨眼時的壓力一樣。可以設計出進一步的實驗,在動物模型和病人身上測試這些鏡片。
TIBI董事兼首席執行官Ali Khademhosseini說:”我們團隊採用的創造性方法為數百萬人帶來了潛在的解決方案。希望我們可以擴大我們的努力,使這一解決方案得以實現”。