Pametne leče lahko brezžično zaznajo glavkom

Večina ljudi z glavkomom v zgodnji fazi se ne zaveda, da imajo bolezen, čeprav je zgodnje zdravljenje ključnega pomena za zmanjšanje izgube vida. Zaznavanje rahlega povišanja očesnega tlaka pomaga zdravnikom pri diagnosticiranju glavkoma, vendar je redno spremljanje tega tlaka težavno, zlasti glede na širok razpon temperatur, ki jim je oko izpostavljeno. Raziskovalci pri ACS Applied Materials & Interfaces zdaj poročajo o prototipu "pametne" kontaktne leče, ki natančno meri očesni tlak ne glede na temperaturo.

Po podatkih Centra za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC) ima približno 80 milijonov ljudi po vsem svetu glavkom, skupino bolezni, ki poškodujejo vidni živec in vodijo do izgube vida. Zdravniki med pregledom oči uporabljajo "pnevmotonometrični test", da enkrat izmerijo tlak v očesu. Rahlo zvišanje tlaka, komaj opazen simptom, ki ga povzroča kopičenje tekočine okoli roženice, lahko privede do diagnoze glavkoma.

Raziskovalci preizkušajo načine za neprekinjeno in udobnejše zaznavanje teh majhnih nihanj tlaka, na primer s kontaktnimi lečami, ki prenašajo signale v posebna očala. Vendar pa lahko temperaturne spremembe, kot je bivanje na mrazu, popačijo meritve leč. Zato se je raziskovalec Dengbao Xiao s sodelavci lotil razvoja kontaktne leče, ki natančno meri in brezžično prenaša podatke o očesnem tlaku v realnem času v širokem temperaturnem razponu.

Xiaova ekipa je sprva razvila dva miniaturna spiralna vezja, vsako z edinstvenim naravnim vzorcem vibracij, ki se je spreminjal ob raztezanju, na primer s spremembami tlaka in premera očesa. Za izdelavo kontaktnih leč, ki zaznavajo pritisk, so raziskovalci ta drobna vezja vstavili med plasti polidimetilsiloksana, standardnega materiala za kontaktne leče.

Nato so s pomočjo tuljave, priključene na računalnik in nameščene poleg leče, prebrali vzorce vibracij vgrajenih vezij. Na prenesene signale niso vplivali testi, ki so simulirali gibanje oči, dolgotrajna izpostavljenost vlagi (za simulacijo mokrih pogojev v očesu) in vsakodnevna uporaba.

V laboratorijskih testih so raziskovalci nove leče namestili na tri vzorce prašičjega očesa in spremljali intraokularni tlak in temperaturo. Leče so spremljale in brezžično prenašale podatke o tlaku pri temperaturah od 10 do 50 stopinj Celzija. Ko je bil tlak izračunan z uporabo samo enega vezja v leči, so bili rezultati napačni za do 87 odstotkov. Pri uporabi podatkov iz obeh vezij pa so bili odčitki tlaka napačni le za 7 odstotkov, saj je kombinacija vezij odpravila napake, povezane s temperaturo.

Raziskovalci pravijo, da ima njihova zasnova pametne leče z dvema čipoma potencial za natančno odkrivanje in zgodnje spremljanje glavkoma, tudi v širokem temperaturnem razponu.