一种可感知眼压并按需释放药物的柔性隐形眼镜可以帮助治疗青光眼, 这全球第二大失明原因全世界。
这款紧凑型无线设备由中国研究人员团队开发,目前已在猪和兔子的眼睛中进行了测试,似乎可以检测并降低眼压升高(青光眼的常见原因之一)。
青光眼是一组眼部疾病的总称,其中向大脑传递视觉信息的视神经受损,会导致不可逆的视力丧失和失明。全球数百万人。
这项新研究的基础是开发一种能够检测眼压变化并根据需要提供治疗药物的设备。
最近开发智能隐形眼镜作为治疗眼部疾病的可穿戴设备的努力要么集中于感测眼内压力变化,要么输送药物(但不是两者兼而有之),而青光眼治疗通常涉及滴眼剂、激光治疗或降低眼压的手术
虽然这听起来令人兴奋,但请记住,随着科学家们继续进行实验各种漂亮的设备用于治疗眼部疾病,早期发现青光眼的发生和及时治疗仍然至关重要。
华盛顿健康指标与评估研究所的研究科学家杰米·斯坦梅茨 (Jaimie Steinmetz) 及其合作者表示:“一旦发现,青光眼治疗可以在大多数情况下阻止或减缓其恶化。”写道2020 年,在分析包括青光眼在内的眼部疾病的全球负担时。
但青光眼通常很难发现,因为外围视力是最先消失的,而用于诊断这种情况的设备只能提供以下信息的快照测量:眼压,随着活动和睡眠-觉醒周期而波动。
“因此,改善监测系统、强调病例家庭成员的风险以及治疗开始后护理有效性的重要性,”斯坦梅茨和合著者压力。
也就是说,紧贴眼睛的隐形眼镜对于治疗眼部疾病具有很大的吸引力。但是,将电路和传感器集成到小型、柔性、曲面和超薄隐形眼镜中严峻的工程挑战。
为了让这样的东西发挥作用,它需要足够灵敏,能够检测压力变化并根据需要释放精确剂量的药物——所有这些都不会阻挡视力和刺激眼睛。
中山大学电气工程师程阳及其同事表示:“在隐形眼镜上安装由多个模块组成的复杂治疗诊断系统非常具有挑战性。”写在他们的论文中。
但杨和同事似乎已经取得了进展——至少在制造原型镜头方面取得了进展,该原型镜头中嵌入了多个传感器以避免可能的眼睛刺激,并且采用了独特的激光切割雪花设计。
它设计用于治疗急性闭角型青光眼,这是一种不太常见的青光眼形式,可能因眼内液体压力突然或逐渐升高而发生。
据研究人员介绍,双层镜片上涂有抗青光眼药物,溴莫尼定,并在其间夹有超薄空气膜。该空气膜连接到悬臂电路中,当气穴被眼睛向外的压力压缩时,悬臂电路会感测眼内压力的变化。
如果眼压达到高风险水平,无线系统就会触发释放溴莫尼定,它从晶状体的下侧流过角膜进入眼睛,在称为离子电渗疗法的过程中由电流推动。
“双层镜片设计实现了紧凑的结构,可以容纳位于隐形眼镜边缘区域的多个电子模量”,这意味着它不应该阻挡佩戴者的视线,写杨和同事们。
然而,到目前为止,该设备仅在猪眼球和活兔子上进行了测试,因此在该晶状体进入人体临床测试之前还需要进行更多的研究。
但目前,研究人员报告说,他们的设备可以检测眼内压的变化,通过离子电渗疗法输送抗青光眼药物,并按照设计“快速降低”眼压。
在这些实验中,兔子的眼压也保持在较低水平,并且没有像滴眼液时那样反弹。溴莫尼定作为对照治疗提供,因此看起来有些前景。
“这个智能系统提供了有前途的方法,可以扩展到其他眼科疾病,”杨和同事写。
更重要的是,研究人员说它们的制造方法与目前用于制造计算机电路板的大规模且具有成本效益的制造工艺兼容,因此尽管这种设备听起来不美观,但制造起来相对容易。
但当然,我们必须密切关注未来研究的最终结果。
该研究发表于自然通讯。