Koristimo kolačiće da poboljšamo vaše iskustvo. Nastavkom pretraživanja ove stranice slažete se s našom upotrebom kolačića. Više informacija.
Objavljujući u časopisu Additive Manufacturing, tim istraživača sa Instituta za visoko obrazovanje Manipal u Indiji izvještava o razvoju 3D štampanih samokvašećih kontaktnih sočiva. Trenutno u fazi pred-validacije, istraživanje ima važne implikacije za razvoj medicinski uređaji na bazi kontaktnih sočiva nove generacije.
Pametne kontaktne leće
Studija: Samokvašeće kontaktne leće koje koriste kapilarni protok. Kredit za sliku: Kichigin/Shutterstock.com
Kontaktna sočiva se često koriste za korekciju vida i imaju prednost što se lakše nose od naočala. Osim toga, imaju i kozmetičku upotrebu, jer ih neki ljudi smatraju estetski ugodnijim. Osim ove tradicionalne upotrebe, kontaktna sočiva su istražena za primjenu u biomedicini za razvoj neinvazivnih pametnih senzorskih uređaja i dijagnostiku na licu mjesta.
Provedeno je nekoliko studija u ovoj oblasti i razvijene su neke značajne inovacije. Na primjer, Google sočivo je pametna kontaktna leća koja se može koristiti za praćenje nivoa glukoze u suzama i pružanje dijagnostičkih informacija za osobe s dijabetesom. Očni tlak i oko pokreti se mogu pratiti pomoću pametnih uređaja. Nanostrukturirani materijali su ugrađeni u senzorske platforme zasnovane na pametnim kontaktnim sočivima da djeluju kao senzori.
Međutim, upotreba ovih uređaja može biti izazovna, ometajući komercijalni razvoj platformi baziranih na kontaktnim sočivima. Nošenje kontaktnih sočiva u dužem vremenskom periodu može uzrokovati nelagodu i imaju tendenciju da se isuši, uzrokujući više problema za korisnika. Kontaktna sočiva ometaju prirodni proces treptanja, što rezultira nedovoljnim zadržavanjem vode i oštećenjem osjetljivog tkiva ljudskog oka.
Tradicionalne metode uključuju kapi za oči i punktalne čepove, koji poboljšavaju stimulaciju suza radi hidratacije očiju. Dva nova pristupa razvijena su posljednjih godina.
U prvom pristupu, jednoslojni grafen se koristi za smanjenje isparavanja vode, iako je ovaj pristup otežan složenim metodama proizvodnje. U drugoj metodi, elektroosmotski protok se koristi kako bi se sočivo održavalo hidratiziranim, iako ova metoda zahtijeva razvoj pouzdane biokompatibilne baterije.
Kontaktna sočiva se tradicionalno proizvode korištenjem metoda tokarske obrade, oblikovanja i centrifugiranja. Procesi kalupljenja i centrifugiranja imaju isplative prednosti, ali su otežani složenim tretmanima naknadne obrade radi poboljšanja prianjanja materijala na površinu kalupa. složen i skup proces sa ograničenjima dizajna.
Aditivna proizvodnja se pojavila kao obećavajuća alternativa tradicionalnim tehnikama proizvodnje kontaktnih sočiva. Ove tehnike nude prednosti kao što su skraćeno vrijeme, veća sloboda dizajna i isplativost. 3D štampa kontaktnih sočiva i optičkih uređaja je još uvijek u povojima, a istraživanja o ovi procesi nedostaju. Izazovi nastaju gubitkom strukturnih karakteristika i slabom međufaznom adhezijom u naknadnoj obradi. Smanjenje veličine koraka rezultira glađom strukturom, što poboljšava prianjanje.
Iako se sve više istraživanja fokusira na upotrebu metoda 3D štampanja za izradu kontaktnih sočiva, nedostaje diskusija o izradi kalupa u poređenju sa samim sočivima. Kombinacija tehnologije 3D štampanja sa tradicionalnim metodama proizvodnje nudi najbolje od oba svijeta.
Autori su koristili novu metodu za 3D štampanje samokvašećih kontaktnih sočiva. Glavna struktura je napravljena pomoću 3D štampe, a model je razvijen korišćenjem AutoCAD-a i stereolitografije, uobičajene tehnike 3D štampe. Prečnik matrice je 15 mm i osnovni luk je 8,5 mm. Veličina koraka u procesu proizvodnje je samo 10 µm, prevazilazeći tradicionalne probleme sa 3D štampanim kontaktnim sočivima.
Pametne kontaktne leće
Optičke površine proizvedenih kontaktnih sočiva se zaglađuju nakon štampanja i repliciraju na PDMS, meki elastomerni materijal. Tehnika koja se koristi u ovom koraku je metoda meke litografije. Ključna karakteristika štampanih kontaktnih sočiva je prisustvo zakrivljenih mikrokanala unutar strukture. , što im daje mogućnost samokvašenja. Osim toga, sočivo ima dobru propusnost svjetlosti.
Autori su otkrili da slojna rezolucija strukture diktira dimenzije mikrokanala, sa dužim kanalima otisnutim u sredini sočiva i kraćim na rubovima otisnutih struktura. Međutim, kada su izložene kisikovoj plazmi, strukture postaju hidrofilne. , olakšavajući kapilarno vođen protok tečnosti i vlaženje štampanih struktura.
Zbog nedostatka kontrole veličine i distribucije mikrokanala, mikrokanali s dobro definiranim mikrokanalima i smanjenim efektima koraka su odštampani na glavnu strukturu, a zatim replicirani na kontaktno sočivo. Koristite aceton za poliranje optičkih područja glavne strukture i štampanje zakrivljenih kapilara kako bi se zaobišao gubitak prijenosa svjetlosti.
Autori kažu da njihova nova metoda ne samo da poboljšava sposobnost samohidratacije tiskanih kontaktnih sočiva, već također pruža platformu za budući razvoj kontaktnih sočiva s omogućenim laboratorijskim radom. To otvara vrata za njihovu upotrebu kao funkcionalno stvarne - primjene za detekciju biomarkera. Sve u svemu, ova studija pruža zanimljiv smjer istraživanja za budućnost biomedicinskih uređaja zasnovanih na kontaktnim sočivima.
Vrijeme objave: Apr-30-2022
