Глаукома является одной из ведущих причин слепоты во всем мире. Это заболевание часто связано с невозможностью обеспечить постоянный контроль внутриглазного давления (ВГД). Однако существующие инструменты являются непереносными и позволяют проводить лишь разовые измерения, что делает их непригодными для непрерывного мониторинга.
Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Nature, японские ученые разработали инновационную умную контактную линзу, способную обеспечивать непрерывный мониторинг внутриглазного давления в реальном времени во время повседневного ношения.
Как работает умная линза?
Основой данной инновации является тонкопленочный сенсор, основанный на многослойной структуре. Технология объединяет несколько уникальных компонентов, ключевым из которых является чувствительный слой.
Тонкопленочный сенсор: это гибкий, микроскопически тонкий слой, который мгновенно воспринимает малейшие деформации поверхности или давление и преобразует их в точный электрический сигнал.
Механизм действия: при повышении внутриглазного давления и изменении формы роговицы сенсор, размещенный на линзе, растягивается. В процессе в его проводящем слое образуются микротрещины, что приводит к изменению электрического сопротивления. Это изменение сопротивления и служит индикатором повышения давления.
Передача данных: в линзу интегрирована двойная золотая антенна с частотой 70 МГц, обеспечивающая непрерывную беспроводную передачу данных на внешнее устройство.
Повышенная чувствительность: кроме того, ученые использовали беспроводную систему с так называемой паритетно-временной (Parity-Time, PT) симметрией. Этот инновационный подход позволил увеличить чувствительность устройства в 183 раза по сравнению с традиционными методами, обеспечив точное обнаружение чрезвычайно слабых сигналов.
Результаты исследования
Эксперименты, проведенные на лабораторных моделях и животных, подтвердили высокую точность устройства. Наряду с технической эффективностью исследование также установило безопасность линзы:
Прозрачность: материал обладает прозрачностью более 80% и не нарушает зрение.
Тепловой контроль: испытания показали, что устройство не вызывает нагрев поверхности глаза.
Биосовместимость: тесты подтвердили нетоксичность линзы. Наблюдения за клетками роговицы человека показали, что их жизнеспособность полностью сохраняется.
Данная технология особенно актуальна для Японии и других стран, где из-за низкой рождаемости и старения населения риск развития глаукомы значительно возрастает с возрастом.
Непрерывный мониторинг позволит врачам более точно корректировать дозировки лекарственных препаратов и предотвращать необратимую потерю зрения.
