Pesquisadores testam uma lente de contato auto-hidratante

Usamos cookies para melhorar sua experiência. Ao continuar navegando neste site, você concorda com o uso de cookies. Mais informações.
Publicando na revista Additive Manufacturing, uma equipe de pesquisadores do Manipal Institute of Higher Education, na Índia, relata o desenvolvimento de uma lente de contato automolhante impressa em 3D. Atualmente na fase de pré-validação, a pesquisa tem implicações importantes para o desenvolvimento de dispositivos médicos baseados em lentes de contato de última geração.

Lentes de contato inteligentes
Estudo: Lentes de contato automolhantes usando fluxo capilar. Crédito da imagem: Kichigin/Shutterstock.com
As lentes de contato são frequentemente usadas para corrigir a visão e têm a vantagem de serem mais fáceis de usar do que os óculos. Além disso, elas têm usos cosméticos, pois algumas pessoas as acham mais esteticamente agradáveis. em biomedicina para desenvolver dispositivos de detecção inteligente não invasivos e diagnósticos no local de atendimento.
Vários estudos foram realizados nesta área e algumas inovações notáveis ​​foram desenvolvidas. Por exemplo, a lente Google é uma lente de contato inteligente que pode ser usada para monitorar os níveis de glicose nas lágrimas e fornecer informações de diagnóstico para pessoas com diabetes. Pressão intraocular e ocular os movimentos podem ser monitorados usando dispositivos inteligentes. Materiais nanoestruturados foram incorporados em plataformas de detecção baseadas em lentes de contato inteligentes para atuar como sensores.
No entanto, o uso desses dispositivos pode ser desafiador, dificultando o desenvolvimento comercial de plataformas baseadas em lentes de contato. Usar lentes de contato por longos períodos pode causar desconforto e elas tendem a ressecar, causando mais problemas para o usuário. Lentes de contato interferem com o processo natural de piscar, resultando em retenção insuficiente de água e danos ao delicado tecido do olho humano.
Os métodos tradicionais incluem colírios e tampões de pontos, que melhoram a estimulação lacrimal para hidratar os olhos. Duas novas abordagens foram desenvolvidas nos últimos anos.
Na primeira abordagem, o grafeno de camada única é usado para reduzir a evaporação da água, embora essa abordagem seja dificultada por métodos complexos de fabricação. baterias.
As lentes de contato são tradicionalmente fabricadas usando métodos de usinagem por torno, conformação e fundição por rotação. Os processos de moldagem e fundição por rotação têm vantagens econômicas, mas são dificultados por tratamentos complexos de pós-processamento para melhorar a adesão do material à superfície do molde. processo complexo e caro com restrições de projeto.
A manufatura aditiva surgiu como uma alternativa promissora às técnicas tradicionais de fabricação de lentes de contato. Essas técnicas oferecem benefícios como tempo reduzido, maior liberdade de design e custo-benefício. A impressão 3D de lentes de contato e dispositivos ópticos ainda está em sua infância, e pesquisas sobre esses processos estão ausentes. Os desafios surgem com a perda de características estruturais e fraca adesão interfacial no pós-processamento. Diminuir o tamanho do passo resulta em uma estrutura mais lisa, o que melhora a adesão.
Embora cada vez mais pesquisas se concentrem no uso de métodos de impressão 3D para fazer lentes de contato, há uma falta de discussão sobre a fabricação de moldes em comparação com as próprias lentes. Combinar a tecnologia de impressão 3D com os métodos tradicionais de fabricação oferece o melhor dos dois mundos.
Os autores usaram um novo método para imprimir em 3D lentes de contato automolhantes. A estrutura principal foi fabricada usando impressão 3D e o modelo foi desenvolvido usando AutoCAD e estereolitografia, uma técnica comum de impressão 3D. O diâmetro do molde é de 15 mm e o o arco base é de 8,5 mm. O tamanho da etapa no processo de fabricação é de apenas 10 µm, superando os problemas tradicionais com lentes de contato impressas em 3D.

Lentes de contato inteligentes
As áreas ópticas das lentes de contato fabricadas são suavizadas após a impressão e replicadas em PDMS, um material elastomérico macio. A técnica empregada nesta etapa é um método de litografia suave. Uma característica fundamental das lentes de contato impressas é a presença de microcanais curvos dentro da estrutura , o que lhes dá a capacidade de auto-molhagem. Além disso, a lente tem boa transmissão de luz.
Os autores descobriram que a resolução da camada da estrutura ditava as dimensões dos microcanais, com canais mais longos impressos no meio da lente e comprimentos mais curtos nas bordas das estruturas impressas. , facilitando o fluxo de fluido acionado por capilaridade e molhando as estruturas impressas.
Devido à falta de controle de tamanho e distribuição de microcanais, microcanais com microcanais bem definidos e efeitos de passo reduzidos foram impressos na estrutura mestre e depois replicados na lente de contato. Use acetona para polir as regiões ópticas da estrutura principal e imprimir capilares curvos para contornar a perda de transmissão de luz.
Os autores dizem que seu novo método não apenas melhora a capacidade de auto-hidratação das lentes de contato impressas, mas também fornece uma plataforma para o desenvolvimento futuro de lentes de contato habilitadas para laboratório em um chip. aplicações de detecção de biomarcadores de tempo. Em geral, este estudo fornece uma direção de pesquisa interessante para o futuro de dispositivos biomédicos baseados em lentes de contato.