Команда из Института биомедицинских инноваций Терасаки (TIBI) создала новаторский прототип контактных линз, предназначенный для борьбы с сухостью глаз, вызванной контактными линзами (CLIDE). Этот инновационный дизайн линз помогает облегчить CLIDE, способствуя оттоку слез при обычном моргании глаз. Эта разработка может облегчить дискомфорт, проблемы со зрением и риск воспаления, с которыми сталкиваются миллионы носителей контактных линз, страдающих от CLIDE.
Из 140 миллионов человек во всем мире, которые носят контактные линзы, от 30% до 50% испытывают CLIDE. CLIDE возникает из-за неадекватного оттока слезы от внешней поверхности контактной линзы к внутренней поверхности, что приводит к чрезмерному испарению слезы и связанным с ним симптомам CLIDE.
Текущие методы лечения этого состояния включают повторное смачивание капель, гелей или лубрикантов, более частую замену линз или изменение материала линз. Есть также процедуры для век, такие как массаж век и теплые компрессы. В более тяжелых случаях может использоваться физическая стимуляция слезных желез, а также использование пункционных пробок, устройств, вставляемых в слезные протоки для блокирования оттока. Эффективность этих методов лечения различается, однако в организме также могут наблюдаться потенциально опасные накопления лекарств, а неудобные для пользователя методы способствуют несоблюдению пациентом режима лечения.
Также были предыдущие попытки использовать контактные линзы для лечения синдрома сухого глаза, такие как линзы с графеновым покрытием, предназначенные для минимизации потери влаги, и самоувлажняющиеся линзы, стимулированные металлическими электродами. Но эти методы являются дорогостоящими и непрактичными и могут поставить под угрозу безопасность и комфорт пациента.
Подход команды TIBI использует конструкцию контактных линз, которая включает микроканалы для облегчения движения и потока слезы, чтобы можно было избежать сухости глаз. Этот поток может быть достигнут за счет давления, оказываемого обычным морганием глаз, так что никакие внешние устройства не требуются.
При изготовлении прототипа контактной линзы команда использовала метод, позволяющий сэкономить время: форма линзы была изготовлена из силиконовой полимерной смеси; это позволило легко снять отлитую на нем линзу, осторожно согнув форму. Предыдущие методы требовали двенадцатичасового замачивания в горячей воде, чтобы снять линзу. Результатом такого подхода стали высококачественные гладкие микроканалы, а также линзы, которые могли быть в тридцать раз тоньше, чем предыдущие линзы. Для изготовления резервуаров на концах каждого микроканала для притока и оттока жидкости использовалось специальное устройство.
Инновационные методы также использовались при заключении микроканалов в сэндвич-подобную сборку под защитным слоем линзы. Первоначально подготовка двух поверхностей линз для более прочного склеивания обезвоживала линзы, вызывая их скручивание. Эта проблема была решена путем прикрепления двух линз к держателям с помощью водорастворимого клея. Это служило не только для более равномерного склеивания линз, но и защищало их от повреждений.
После тщательного тестирования инкапсулированных микроканальных линз на стабильность и утечку линзы были подвергнуты серии экспериментов с использованием устройства, которое команда разработала для имитации моргания века. Это устройство было интегрировано с прототипом линзы для создания искусственного давления века на линзу для стимуляции слезоточивости.
После различных экспериментов эффективной оказалась конфигурация микроканалов с квадратным поперечным сечением, образующих новый круговой узор на поверхности линзы; это было совместимо с функцией и кривизной линзы и обеспечивало оптимальный поток жидкости.
Команда продемонстрировала проверку концепции способности своих линз направлять поток слезы, исходящий от поверхности линзы, к нижней части линзы для борьбы с синдромом сухого глаза. Команда количественно оценила эти потоки и установила, что потоки были вызваны низкими уровнями давления, такими как нормальное моргание глаз. Могут быть разработаны дальнейшие эксперименты для проверки этих линз на животных моделях и на пациентах.
«Изобретательские методы, которые использовала наша команда, предлагают потенциальное решение для миллионов людей», — сказал Али Хадемхоссейни, директор и главный исполнительный директор TIBI. «Мы надеемся, что сможем расширить наши усилия, чтобы воплотить это решение в жизнь».