Intelligente Kontaktlinsen sollen trockene Augen verhindern
Forscher der Tohoku-Universität haben eine neue Art intelligenter Kontaktlinsen entwickelt, die trockene Augen verhindern können. Das in der Fachzeitschrift Advanced Materials Technologies beschriebene Selbstbefeuchtungssystem basiert auf einem Mechanismus, der eine Flüssigkeitsschicht zwischen der Kontaktlinse und dem Auge bildet.
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Intelligente Kontaktlinsen erfreuen sich in der Unterhaltungsindustrie bereits großer Popularität. Sie können Augmented-Reality-Features bieten, Videos filmen und speichern und vieles mehr. Dabei soll die Technik aber auch sicher und gleichzeitig anwendungsgerecht sein.
“Obwohl es in letzter Zeit viele Fortschritte bei den neuen Funktionen für intelligente Kontaktlinsen gegeben hat, wurden bei der Lösung der mit dem täglichen Tragen von Kontaktlinsen verbundenen Nachteile nur geringe Fortschritte erzielt”, sagt Professor Matsuhiko Nishizawa, Ingenieur an der Tohoku-Universität.
Eines der größten Probleme bei Kontaktlinsen ist, dass sie aufgrund des verringerten Blinzelns und der erhöhten Feuchtigkeitsverdunstung ein “Syndrom des trockenen Auges” verursachen können. Das Sicca-Syndrom kann zu Hornhautwunden und Entzündungen, sowie zu Unwohlsein führen.
Um dieses wichtige Problem anzugehen, entwickelten die Forscher einen neuen Mechanismus, der die Linse feucht hält. Das System verwendet einen elektroosmotischen Fluss (EOF), bei dem die Bewegung einer Flüssigkeit durch Ladung induziert wird. In diesem Fall bewirkt ein an ein Hydrogel angelegter Strom, dass Flüssigkeit vom temporären Tränenreservoir des Patienten hinter dem Unterlid nach oben zur Augenoberfläche fließt.
“Dies ist der erste Nachweis, dass EOF in einer weichen Kontaktlinse die Linse feucht halten kann”, sagt Nishizawa.
Die Forscher untersuchten auch die Möglichkeit der Verwendung einer drahtlosen Stromversorgung für die Kontaktlinsen. Sie testeten zwei Arten von Batterien, eine Magnesium-Sauerstoff-Batterie und eine enzymatische Fruktose-Brennstoffzelle. Beide sind als sicher und ungiftig für lebende Zellen bekannt. Sie zeigten, dass das System mit diesen Biobatterien, die direkt auf der geladenen Kontaktlinse angebracht werden können, erfolgreich betrieben werden kann.
Weitere Forschung ist erforderlich, um verbesserte selbstbefeuchtende Kontaktlinsen zu entwickeln, die widerstandsfähiger sind und mit kleineren Strömen arbeiten können.
“In Zukunft besteht die Möglichkeit, diese Technologie für andere Anwendungen zu erweitern, beispielsweise für die Arzneimittelabgabe”, so Nishizawa.
Quelle: Advanced Materials Technologies/ “Self‐Moisturizing Smart Contact Lens Employing Electroosmosis.”
