Смарт-контактные линзы – это носимые устройства, которые могут ускорить зрение сверх естественных человеческих возможностей. Они разрабатываются для широкого спектра приложений: от неинвазивного мониторинга до коррекции зрения и отображения дополненной реальности.
«Несмотря на то, что в последнее время было сделано много улучшений в новых функциях для умных контактных линз, в устранении недостатков, связанных с повседневным ношением контактных линз, достигнут незначительный прогресс», – говорит профессор Мацухико Нисидзава, инженер из Университета Тохоку.
Одна из самых больших проблем с контактными линзами заключается в том, что они могут вызывать «синдром сухого глаза» из-за уменьшения числа морганий и повышенного испарения влаги.
Синдром сухого глаза может привести к ранам и воспалению роговицы, а также к чувству дискомфорта.
Чтобы решить эту важную проблему, исследователи разработали новый механизм, который сохраняет линзу влажной. Система использует электроосмотический поток (EOF), который заставляет жидкость течь при приложении напряжения к заряженной поверхности. В этом случае ток, приложенный к гидрогелю, заставляет жидкость течь вверх из временного слезного резервуара пациента за нижним веком к поверхности глаза.
«Это первая демонстрация того, что EOF в мягкой контактной линзе может сохранять линзу влажной», – говорит Нисидзава.
Исследователи также изучили возможность использования беспроводного источника питания для контактных линз. Они протестировали два типа батарей, магниево-кислородную батарею и ферментный фруктозо-кислородный топливный элемент, оба из которых, как известно, безопасны и нетоксичны для живых клеток.
Они показали, что система может успешно питаться от этих биобатарей, которые можно установить прямо на заряженную контактную линзу.
Необходимы дальнейшие исследования для разработки улучшенных самовлажняющихся контактных линз, более жестких и способных работать при меньших токах.
«В будущем есть возможность расширить эту технологию для других приложений, таких как доставка лекарств», – говорит Нисидзава.