Inteligentne soczewki pomogą oczom
Inteligentne soczewki kontaktowe mają pomagać w szybkim diagnozowaniu i leczeniu schorzeń oczu, na przykład jaskry czy uszkodzeń spowodowanych cukrzycą. Mogą też okazać się użyteczne dla użytkowników szkieł kontaktowych bez podobnych dolegliwości.
Ratunek przed jaskrą
70 mln ludzi na całym świecie cierpi na jaskrę, w której – z powodu nadmiernego ciśnienia w gałce ocznej – dochodzi z czasem do zniszczeń w nerwie wzrokowym. Wiele osób nie wie o swojej chorobie i uszkodzenia przez pewien czas zachodzą niezauważenie.
Naukowcy z Northumbria University przedstawili właśnie wyniki pilotażowego badania wynalazku, który wielu ludziom z jaskrą może uratować wzrok. Sześciu ochotników nosiło soczewkę o nazwie GlakoLens, która mierzy ciśnienie oka. Jej główna zaleta to zdolność do wykonywania wielu pomiarów przez dłuższy czas, co może dać dokładniejszy obraz dolegliwości.
– Ciśnienie w gałce ocznej może ulegać znacznym wahaniom w ciągu doby, więc ważne jest, aby wykonywać pomiary wielokrotnie lub, co byłoby idealne, w trybie ciągłym, przez cały dzień. To umożliwi uzyskanie najdokładniejszych informacji – tłumaczy twórca wynalazku, prof. Hamdi Torun.
– Korzyści płynące z opracowanej przez nas soczewki są takie, że po umieszczeniu jej na oku pacjent może prowadzić normalne życie, podczas gdy ciśnienie w gałce ocznej jest zapisywane. Po upływie 24-godzinnego okresu badania informacje przesyłane są do analizy wykonywanej przez lekarza – dodaje badacz.
Soczewka nie powoduje przy tym dyskomfortu – jest miękka, choć w swoim wnętrzu zawiera pasywny, reagujący na ciśnienie sensor, którego stan odczytywany jest przez umieszczony obok oka czytnik. Teraz naukowcy planują szerzej zakrojone badania.
– Wierzymy, że technologia ta ma ogromny potencjał i może nie tylko uratować wzrok pacjentów z wczesną fazą jaskry, ale w przyszłości umożliwiać diagnozowanie także innych chorób – mówi prof. Torun.
Wykrywanie i leczenie
Możliwości inteligentnych szkieł nie kończą się na diagnostyce. Przed rokiem zespół z koreańskiego Pohang University of Science & Technology (Postech) opisał soczewkę, która nie tylko wykrywa jaskrę, ale do tego pomaga ją leczyć. Działa więc w trybie tzw. teranostyki, czyli łączy diagnostykę z terapią.
Soczewka zawiera miniaturowy czujnik połączony z niewielkim procesorem i elastycznym systemem, który w razie potrzeby uwalnia lek. Zasilana jest zdalnie i w taki sam sposób przekazuje dane na temat stanu oka do zewnętrznego urządzenia. Na razie badaczom udało się z powodzeniem leczyć w ten sposób jaskrę u królików.
– Mamy nadzieję na szybką komercjalizację naszej nowej, teranostycznej soczewki, która umożliwia diagnozowanie i terapię jaskry z doskonałym zachowaniem reżimu leczenia – podkreśla twórca soczewki, prof. Sei Kwang Hahn.
Ochrona przed cukrzycą
Ta sama grupa naukowców opracowała też soczewkę, która ma pomagać w powikłaniach powodowanych przez cukrzycę, w przebiegu której może dojść do uszkodzeń siatkówki, a nawet do utraty wzroku. Głównym elementem wynalazku jest zasilana bezprzewodowo dioda, która emituje światło podczerwone i w ten sposób chroni siatkówkę.
Dotychczasowe testy na modelu zwierzęcym zachęcają – informują badacze. Zwierzęta, które trzy razy w tygodniu, po 15 minut nosiły soczewki, były w dużym stopniu chronione przed rozwojem towarzyszącej cukrzycy retinopatii. Zdaniem naukowców podobną prawdopodobnie technologię można wykorzystać także w przypadku innych schorzeń.
– Ta inteligentna, wyposażona w diodę soczewka może być wykorzystana jako nakładane na oko urządzenie nowej generacji, dzięki któremu można zaaplikować terapię w odpowiednim momencie. Z różnymi źródłami światła może znaleźć zastosowanie w różnych problemach dotyczących oka i nie tylko – piszą w podsumowaniu naukowcy. Wymieniają na przykład terapię depresji, która, jak pokazują badania, może reagować na światło niebieskie.
Ulga w daltonizmie
Czasami dotknięci ślepotą barw stosują okulary, które odcinają światło o pewnych częstotliwościach, co usprawnia ich widzenie. Podobną skuteczność okazały się mieć opracowane przez badaczy z Khalifa University w Abu Zab soczewki z dodatkiem złotych nanocząstek, które zatrzymują światło o częstotliwościach przeszkadzających osobom ze ślepotą czerwono-zieloną. Jednocześnie niektóre parametry, takie jak retencja wody, były lepsze niż w przypadku niektórych dostępnych komercyjnie kontaktowych szkieł korekcyjnych. Testy z użyciem komórek nie wykazały przy tym toksyczności.
– Nasza praca pokazuje potencjał soczewek zawierających nanocząstki złota w pomocy osobom ze ślepotą kolorów, a także w szerszych zastosowaniach związanych z filtrowaniem światła – piszą badacze w swojej publikacji.
Już w sprzedaży
Na rynku są już dostępne lecznicze szkła kontaktowe. W 2022 roku amerykańska rządowa Agencja Żywności i Leków (FDA) dopuściła do użytku pierwszą soczewkę uwalniającą do oka lek. Produkowana przez Johnson & Johnson, wymieniana codziennie soczewka Theravision zawiera działający antyalergicznie, przeciwhistaminowy środek – ketotifen. Alergie oczu są szczególnie uciążliwe dla osób noszących szkła kontaktowe – podkreśla firma.
Według badań klinicznych przeprowadzonych przed dopuszczeniem wynalazku, soczewka powodowała klinicznie i statystycznie znaczącą redukcję spowodowanego alergią swędzenia już po 3 minutach od zastosowania i efekt ten utrzymywał się przez 12 godzin.
Szkła na co dzień
Postępy w badaniach nad nowego typu soczewkami mogą pomóc też osobom zdrowym. Dobrze pokazuje to pomysł specjalistów z amerykańskiego Terasaki Institute for Biomedical Innovation (TIBI). Przedstawili oni niedawno prototyp soczewki kontaktowej, która zapobiega pojawiającemu się często podczas noszenia szkieł zespołowi suchego oka powodowanemu przez przenikanie zbyt małej ilości łez pod soczewkę.
Obecnie do łagodzenia tego efektu stosuje się m.in. mało wygodne w użyciu krople czy żele. Opracowana w TIBI soczewka zawiera jednak w sobie mikrokanały, które pozwalają łzom przedostawać się na powierzchnię oka.
– Opracowane przez nas zespół innowacyjne metody mogą przynieść rozwiązanie, z którego skorzystają miliony ludzi – uważa Ali Khademhosseini, dyrektor TIBI.
Marek Matacz, zdrowie.pap.pl
Źródła:
Doniesienie na temat soczewek diagnozujących jaskrę
Doniesienie na temat soczewek pomagających w diagnostyce i leczeniu jaskry
Doniesienie na temat soczewek chroniących siatkówki w cukrzycy
Praca naukowa na temat soczewki dla osób ze ślepotą kolorów
Informacja prasowa na temat soczewki Theravision
Doniesienie na temat soczewek zapobiegającym wysuszaniu oczu
