Cookie-kat használunk az élmény fokozása érdekében. Az oldal böngészésének folytatásával hozzájárul a cookie-k használatához. További információ.
Az Additive Manufacturing folyóiratban publikálva az indiai Manipal Institute of Higher Education kutatócsoportja egy 3D-s nyomtatott önnedvesítő kontaktlencse kifejlesztéséről számolt be. A jelenleg az elővalidálási szakaszban lévő kutatásnak fontos következményei vannak a új generációs kontaktlencse alapú orvosi eszközök.
Intelligens kontaktlencsék
Tanulmány: Önnedvesítő kontaktlencsék kapillárisáramlással.Kép jóváírása: Kichigin/Shutterstock.com
A kontaktlencséket gyakran használják látásjavításra, és megvan az az előnyük, hogy könnyebben hordhatók, mint a szemüvegek. Ezenkívül kozmetikai célokra is használhatók, mivel egyesek esztétikusabbnak találják őket. A hagyományos használat mellett a kontaktlencsék alkalmazását is vizsgálták. a biomedicinában non-invazív intelligens érzékelő eszközök és gondozási diagnosztika fejlesztésére.
Számos tanulmányt végeztek ezen a területen, és néhány figyelemre méltó újítást is kidolgoztak.A Google lencse például egy intelligens kontaktlencse, amellyel a könnyben a glükózszintet lehet nyomon követni, és diagnosztikai információkat szolgáltathat a cukorbetegek számára.Szemen belüli nyomás és szem a mozgások nyomon követhetők okoseszközök segítségével.Nanostrukturált anyagokat építenek be az intelligens kontaktlencse alapú érzékelőplatformokba, hogy szenzorként működjenek.
Ezeknek az eszközöknek a használata azonban kihívást jelenthet, ami akadályozza a kontaktlencse alapú platformok kereskedelmi fejlesztését.A kontaktlencsék huzamosabb ideig tartó viselése kényelmetlenséget okozhat, és hajlamos kiszáradni, ami több problémát okoz a viselőjének. Kontaktlencsék zavarják a természetes pislogási folyamatot, ami elégtelen vízvisszatartást és az emberi szem érzékeny szövetének károsodását eredményezi.
A hagyományos módszerek közé tartoznak a szemcseppek és pontdugók, amelyek javítják a könny stimulációt a szem hidratálása érdekében. Az elmúlt években két új megközelítést fejlesztettek ki.
Az első megközelítésben egyrétegű grafént használnak a víz párolgásának csökkentésére, bár ezt a megközelítést nehezítik az összetett gyártási módszerek. A második módszerben elektroozmotikus áramlást használnak a lencse hidratáltságának megőrzésére, bár ez a módszer megbízható biokompatibilis kifejlesztést igényel. akkumulátorok.
A kontaktlencséket hagyományosan esztergagépes megmunkálási, alakítási és centrifugális öntési módszerekkel állítják elő. A fröccsöntési és centrifugálási eljárásoknak vannak költséghatékony előnyei, de hátráltatják a bonyolult utófeldolgozási kezelések, amelyek javítják az anyag tapadását a forma felületéhez. Az esztergagyártás egy bonyolult és költséges folyamat tervezési korlátokkal.
Az additív gyártás a hagyományos kontaktlencse-gyártási technikák ígéretes alternatívájaként jelent meg. Ezek a technikák olyan előnyöket kínálnak, mint a rövidebb idő, a nagyobb tervezési szabadság és a költséghatékonyság. A kontaktlencsék és optikai eszközök 3D nyomtatása még gyerekcipőben jár, és a kutatás Ezek a folyamatok hiányoznak. A kihívásokat a szerkezeti jellemzők elvesztése és a felületi adhézió gyengesége jelenti az utófeldolgozás során. A lépésméret csökkentése simább szerkezetet eredményez, ami javítja a tapadást.
Noha egyre több kutatás irányul a 3D nyomtatási módszerek kontaktlencsék előállítására való felhasználására, a lencsékhöz képest hiányzik a vita a formák készítéséről. A 3D nyomtatási technológia és a hagyományos gyártási módszerek kombinálása mindkét világból a legjobbat kínálja.
A szerzők új módszert alkalmaztak az önnedvesedő kontaktlencsék 3D nyomtatására. A fő szerkezetet 3D nyomtatással készítették el, a modellt AutoCAD és sztereolitográfia segítségével fejlesztették ki, amely egy elterjedt 3D nyomtatási technika. A szerszám átmérője 15 mm és a Az alapív 8,5 mm. A gyártási folyamat lépésmérete mindössze 10 µm, ezzel leküzdve a 3D nyomtatott kontaktlencsék hagyományos problémáit.
Intelligens kontaktlencsék
A legyártott kontaktlencsék optikai területeit nyomtatás után kisimítják, és PDMS-re, egy puha elasztomer anyagra replikálják. Ebben a lépésben a lágy litográfiai eljárást alkalmazzák. A nyomtatott kontaktlencsék egyik legfontosabb jellemzője az ívelt mikrocsatornák jelenléte a szerkezeten belül. , ami lehetővé teszi számukra az önnedvesedést.Továbbá a lencse jó fényáteresztő képességgel rendelkezik.
A szerzők azt találták, hogy a szerkezet rétegfelbontása szabta meg a mikrocsatornák méreteit, a lencse közepén hosszabb csatornákat nyomtattak, a nyomtatott szerkezetek szélein pedig rövidebb hosszúságúakat. Az oxigénplazma hatására azonban a struktúrák hidrofilekké váltak. , elősegítve a kapillárisok által hajtott folyadékáramlást és nedvesítve a nyomtatott struktúrákat.
A mikrocsatorna méretének és eloszlásszabályozásának hiánya miatt jól meghatározott mikrocsatornákkal és csökkentett lépéseffektusokkal rendelkező mikrocsatornákat nyomtattak a mesterszerkezetre, majd replikálták a kontaktlencsére. Használjon acetont a fő szerkezet optikai tartományainak polírozásához és ívelt kapillárisok nyomtatásához. hogy megkerüljék a fényáteresztés elvesztését.
A szerzők szerint új módszerük nemcsak a nyomtatott kontaktlencsék önnedvesítő képességét javítja, hanem platformot biztosít a chip-en működő labor-on-a-chip-kompatibilis kontaktlencsék jövőbeli fejlesztéséhez. -time biomarker-detektáló alkalmazások.Összességében ez a tanulmány érdekes kutatási irányt ad a kontaktlencse alapú orvosbiológiai eszközök jövőjéhez.
Feladás időpontja: 2022.04.30
