来自寺崎生物医学创新研究所(TIBI)的一个团队创造了一种突破性的隐形眼镜原型,旨在对抗隐形眼镜引起的干眼症(CLIDE)。这种创新的镜片设计通过正常眨眼促进泪水流动,有助于缓解CLIDE。这一发展有可能缓解数百万患有干眼症的隐形眼镜佩戴者所面临的不适、视力问题和炎症风险。
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在全世界1.4亿佩戴隐形眼镜的人中,有30%至50%的人经历过CLIDE。CLIDE的发生是由于泪水从隐形眼镜的外表面流向内表面不足,导致泪水过度蒸发并出现CLIDE的相关症状。
目前对这种情况的治疗方法包括再湿润滴剂、凝胶或润滑剂,更频繁地更换镜片,或改变镜片的材料。还有一些眼睑治疗方法,如眼睑按摩和热敷。在更严重的情况下,可以利用对泪腺的物理刺激,以及使用插入泪道的装置--点滴塞,以阻断排泄。这些治疗方法的疗效各不相同,但是,也可能有潜在的有害药物在体内积累,而且非用户友好的方法导致病人不遵守医嘱。
以前也有人尝试用隐形眼镜来治疗干眼症,如石墨烯涂层的镜片,旨在最大限度地减少水分流失,以及用金属电极刺激的自保湿镜片。但这些方法成本高,不实用,可能会影响病人的安全和舒适。
TIBI团队的方法采用了一种隐形眼镜的设计,其中包含了微通道,以促进泪流的移动和流动,从而可以避免干眼症。这种流动可以通过正常眨眼所施加的压力来实现,因此不需要外部设备协助。
在制造他们的隐形眼镜原型时,该团队利用了一种节省时间的方法--他们的镜片模具是由硅酮聚合物混合物制成的;这使得通过轻轻弯曲模具就可以轻松地取出铸造在上面的镜片。以前的方法需要在热水中浸泡12个小时才能取出镜片。这种方法产生了高质量、光滑的微通道,以及比以前的镜片薄30倍的镜片。一个定制的设备被用来在每个微通道的两端制造储水槽,用于液体的流入和流出。
在将微通道封装在夹层透镜层下的类似三明治的组件中时,也利用了创新技术。最初,为加强粘合而准备的两个镜片表面使镜片脱水,导致它们卷曲。这个问题通过使用水溶性胶水将两个镜片贴在支架上得到了解决。这不仅能使镜片的结合更加均匀,而且还能保护它们不受损害。
在对其封装的微通道镜片进行了严格的稳定性和渗漏性测试后,使用该团队设计的模拟眼睑眨动的装置对镜片进行了一系列实验。这个装置与镜片原型结合在一起,在镜片上形成人工眼皮压力,以刺激泪水流动。
经过各种实验,证明有效的配置是在晶状体表面上以新颖的圆形图案排列的方形截面的微通道;这与晶状体的功能和弧度相匹配,并带来了最佳的液体流动。
该团队展示了概念验证,证明他们的镜片能够引导源自镜片表面的泪水流向镜片底部,以对抗干眼症。研究小组对这些流动进行了量化,并确定这些流动是由低压水平驱动的,就像正常眼睛眨眼时的压力一样。可以设计出进一步的实验,在动物模型和病人身上测试这些镜片。
TIBI董事兼首席执行官Ali Khademhosseini说:"我们团队采用的创造性方法为数百万人带来了潜在的解决方案。希望我们可以扩大我们的努力,使这一解决方案得以实现"。