Высокотехнологичные контактные линзы – новые технологии против глаукомы и диабета

Проблемы с глазами могут возникнуть у человека и как самостоятельное заболевание, и вследствие некоторых хронических заболеваний (например, сахарный диабет, сколиоз или проблемы с внутренними органами), и после несчастных случаев (травмы, ожоги, тяжелые ушибы). С помощью органов зрения мы получаем более 80% информации окружающего мира, поэтому здоровье и функциональность глазного анализатора очень важны для любого человека.

Компании и старапы, работающие на рынке здравоохранения и его инновационной отрасли – телемедицины, постоянно предлагают и совершенствуют продукты для обеспечения нормальной работы глаз. С каждым годом увеличивается объем знаковой и визуальной информации, которая воспринимается глазным анализатором. Поэтому высокотехнологичная продукция таких компаний неизменно востребована широкими массами населения.

Глазные линзы с датчиками

Одной из причин ухудшения и утраты зрения стала глаукома. До недавних пор эту патологию обнаруживали у пожилых и престарелых людей. Но заболевание помолодело, и в коррекции зрения нуждаются люди среднего возраста (после 40 лет). По статистическим данным NHS (Великобритания), медицинские учреждения страны ежегодно расходуют на эти цели свыше £1 млрд.

Внутриглазная контактная линза разработана инженерами Ливерпульского университета (Великобритания). Изделие создано на основе силиконового материала, в который вмонтированы миниатюрные датчики слежения.

Модернизированная глазная линза выполняет следующие функции:

1. Коррекция зрения и облегчение работы глазного анализатора.
2. Круглосуточное измерение уровня глазного давления. Внутриглазное давление является важным фактором, оказывающим влияние на здоровье глаз и качество зрения. Ранее такие измерения проводились два раза в год в поликлинике или в больнице, но этого было явно недостаточно для составления полной и объективной картины о тенденциях развития глаукомы, так как внутриглазное давление может меняться под воздействием ситуативных факторов (стрессы, большая физическая или умственная нагрузка, бессонница).

Мягкий и гибкий материал, из которого изготовлена контактная линза, делает изделие малотравматичным и удобным при пользовании пациентами любой возрастной категории.

Успешный старт

Специальное мобильное приложение способно по беспроводным каналам связи принимать и накаливать данные измерений с датчиков. По телемедицинским сетям информация передается окулисту или лечащему врачу, которые могут постоянно следить за состоянием глаз своих пациентов.

Инновационный продукт прошел первые клинические испытания на базе офтальмологического отделения в больнице Королевского университета в Ливерпуле и в глазной больнице Мурфилдс в столице Великобритании. В течение часа под наблюдением специалистов находились 13 человек, согласившихся надеть контактные линзы.

Было подтверждено, что инновационный продукт хорошо справляется с возложенными на него задачами, не доставляя особых неудобств пациентам. В настоящее время разработчики (фирма Ultravision CLPL и врачи лондонской глазной больницы Мурфилдс) готовятся к запуску высокотехнологичного продукта в серийное производство.

Биосенсоры в контактных линзах

Работы по модернизации внутриглазных линз ведутся в университетских лабораториях в штате Орегон (США). Внедрив биосенсоры в контактные линзы, исследователи смогут:

• неинвазивным (нетравматическим) способом контролировать уровень сахара в крови пациента;
• следить за динамикой развития некоторых хронических заболеваний;
• наблюдать за фармакокинетикой введенных пациенту химических препаратов/соединений.

Новый сплав

При создании биосенсоров инженеры использовали полупроводниковый сплав (индий, галлий и цинк). Его уже можно встретить в предметах бытовой электроники (ЖК-экраны и OLED-дисплеи), где он создает прозрачную основу тонкопленочных транзисторов. Материал уменьшает размеры пикселя (повышает разрешение лучше формата HDTV).

Прозрачный сплав стал основой полевых транзисторов, в состав которых входит глюкозооксидаза. Этот фермент может вступать в соединение с сахарами. А сами транзисторы реагируют на изменение внешней pH, соответственно, изменяя характеристики протекающего через них тока. Колебания внешней pH зависят от степени расщепления сахара ферментом глюкозооксидазой. И показатели тока, выходящего из транзистора, будут указывать на текущий уровень сахара.

До клинических испытаний дело пока не дошло. Но проведенные лабораторные эксперименты показывают, что пленка способна определить уровень сахара в жидкостях, идентичных по составу внутриглазной. Разработанная технология и созданный материал могут быть использованы и в других медицинских/телемедицинских инструментах и продуктах. Импланты с биосенсорами помогут выявлять маркеры, характерные для патологий и болезненных состояний.