Мы выкарыстоўваем файлы cookie, каб палепшыць ваш вопыт. Працягваючы прагляд гэтага сайта, вы згаджаецеся на выкарыстанне намі файлаў cookie. Дадатковая інфармацыя.
Публікуючы ў часопісе Additive Manufacturing, каманда даследчыкаў з Маніпальскага інстытута вышэйшай адукацыі ў Індыі паведаміла аб распрацоўцы самазмочвальнай кантактнай лінзы, надрукаванай на 3D. У цяперашні час даследаванне знаходзіцца на стадыі папярэдняй праверкі і мае важныя наступствы для распрацоўкі медыцынскія прылады наступнага пакалення на аснове кантактных лінзаў.
Разумныя кантактныя лінзы
Даследаванне: самазмочвальныя кантактныя лінзы з выкарыстаннем капілярнага патоку. Аўтар выявы: Kichigin/Shutterstock.com
Кантактныя лінзы часта выкарыстоўваюцца для карэкцыі зроку і маюць перавагу ў тым, што іх лягчэй насіць, чым акуляры. Акрамя таго, яны маюць касметычнае прымяненне, бо некаторыя людзі лічаць іх больш эстэтычнымі. У дадатак да гэтага традыцыйнага выкарыстання, кантактныя лінзы былі вывучаны для прымянення у біямедыцыне для распрацоўкі неінвазіўных інтэлектуальных датчыкаў і дыягностыкі на месцы.
У гэтай галіне было праведзена некалькі даследаванняў і распрацаваны некаторыя вартыя ўвагі новаўвядзенні. Напрыклад, аб'ектыў Google - гэта разумная кантактная лінза, якую можна выкарыстоўваць для кантролю ўзроўню глюкозы ў слязах і прадастаўлення дыягнастычнай інфармацыі людзям з дыябетам. Унутрывочны ціск і вочы рухі можна кантраляваць з дапамогай разумных прылад. Нанаструктураваныя матэрыялы былі ўключаны ў сэнсарныя платформы на аснове разумных кантактных лінзаў, якія дзейнічаюць як датчыкі.
Тым не менш, выкарыстанне гэтых прылад можа быць складаным, перашкаджаючы камерцыйнаму развіццю платформаў на аснове кантактных лінзаў. Нашэнне кантактных лінзаў на працягу працяглых перыядаў часу можа выклікаць дыскамфорт, і яны, як правіла, высыхаюць, ствараючы дадатковыя праблемы для тых, хто іх носіць. Кантактныя лінзы перашкаджаюць натуральнаму працэсу мігцення, што прыводзіць да недастатковай затрымкі вады і пашкоджання далікатнай тканіны чалавечага вока.
Традыцыйныя метады ўключаюць вочныя кроплі і кропкавыя затычкі, якія паляпшаюць стымуляцыю слёз для ўвільгатнення вачэй. У апошнія гады былі распрацаваны два новыя падыходы.
У першым падыходзе для памяншэння выпарэння вады выкарыстоўваецца аднаслаёвы графен, хоць гэтаму падыходу перашкаджаюць складаныя метады вырабу. У другім метадзе электраасматычны паток выкарыстоўваецца для падтрымання гідратацыі лінзы, хаця гэты метад патрабуе распрацоўкі надзейных біясумяшчальных акумулятары.
Кантактныя лінзы традыцыйна вырабляюцца з выкарыстаннем метадаў апрацоўкі на такарным станку, фармоўкі і спінінг-ліцця. Працэсы фармавання і спінінг-ліцця маюць эканамічныя перавагі, але ім перашкаджае складаная апрацоўка пасля апрацоўкі для паляпшэння адгезіі матэрыялу да паверхні формы. Выраб такарнага станка - гэта складаны і дарагі працэс з канструктыўнымі абмежаваннямі.
Адытыўная вытворчасць з'явілася перспектыўнай альтэрнатывай традыцыйным метадам вытворчасці кантактных лінзаў. Гэтыя метады даюць такія перавагі, як скарачэнне часу, большая свабода праектавання і эканамічная эфектыўнасць. 3D-друк кантактных лінзаў і аптычных прылад усё яшчэ знаходзіцца ў зачаткавым стане, і даследаванні па гэтых працэсаў не хапае. Праблемы ўзнікаюць са стратай структурных асаблівасцей і слабой межфазной адгезіяй у пост-апрацоўцы. Памяншэнне памеру кроку прыводзіць да больш гладкай структуры, што паляпшае адгезію.
Нягледзячы на тое, што ўсё больш і больш даследаванняў засяроджваецца на выкарыстанні метадаў 3D-друку для вырабу кантактных лінзаў, у параўнанні з самімі лінзамі няма абмеркавання вырабу формаў. Спалучэнне тэхналогіі 3D-друку з традыцыйнымі метадамі вытворчасці прапануе лепшае з абодвух светаў.
Аўтары выкарысталі новы метад 3D-друку самазмочвальных кантактных лінзаў. Асноўная структура была выраблена з дапамогай 3D-друку, а мадэль была распрацавана з дапамогай AutoCAD і стэрэалітаграфіі, распаўсюджанай тэхнікі 3D-друку. Дыяметр штампа складае 15 мм, а базавая дуга складае 8,5 мм. Памер кроку ў працэсе вытворчасці складае ўсяго 10 мкм, што дазваляе пераадолець традыцыйныя праблемы з кантактнымі лінзамі, надрукаванымі на 3D.
Разумныя кантактныя лінзы
Аптычныя ўчасткі вырабленых кантактных лінзаў згладжваюцца пасля друку і капіруюцца на PDMS, мяккі эластамерны матэрыял. На гэтым этапе выкарыстоўваецца метад мяккай літаграфіі. Ключавой асаблівасцю друкаваных кантактных лінзаў з'яўляецца наяўнасць выгнутых мікраканалаў у структуры , што дае ім магчымасць самазмочвання. Акрамя таго, лінзы добра прапускаюць святло.
Аўтары выявілі, што разрозненне слаёў структуры вызначае памеры мікраканалаў з больш доўгімі каналамі, надрукаванымі ў сярэдзіне лінзы, і меншымі па краях надрукаваных структур. Аднак пад уздзеяннем кіслароднай плазмы структуры сталі гідрафільнымі , палягчаючы капілярны паток вадкасці і змочваючы друкаваныя структуры.
З-за адсутнасці кантролю памеру і размеркавання мікраканалаў мікраканалы з дакладна акрэсленымі мікраканаламі і паменшанымі крокавымі эфектамі былі надрукаваны на майстар-структуры, а затым прайграны на кантактнай лінзе. Выкарыстоўвайце ацэтон для паліроўкі аптычных участкаў асноўнай структуры і друку выгнутых капіляраў каб абыйсці страту прапускання святла.
Аўтары кажуць, што іх новы метад не толькі паляпшае самаўвільгатняльную здольнасць надрукаваных кантактных лінзаў, але і забяспечвае платформу для будучай распрацоўкі кантактных лінзаў з лабараторыяй на мікрасхеме. Гэта адкрывае магчымасць іх выкарыстання ў якасці функцыянальных рэальных Праграмы для выяўлення біямаркераў у час. У цэлым, гэта даследаванне дае цікавы кірунак даследаванняў для будучыні біямедыцынскіх прылад на аснове кантактных лінзаў.
Час публікацыі: 30 красавіка 2022 г
