Lentilele de contact inteligente ar putea trata o cauză principală a orbirii

O lentilă de contact flexibilă care simte presiunea oculară și eliberează un medicament ar putea ajuta la tratarea glaucomului, a doua principală cauză a orbirii la nivel mondial.

Dispozitivul compact wireless, care a fost dezvoltat de o echipă de cercetători chinezi și testat până acum pe ochii de porc și de iepure, pare să detecteze și să reducă creșterea presiunii oculare, una dintre cauzele obișnuite ale glaucomului.

• Ce s-ar putea ascunde sub vulcanii de pe Marte?
• Oamenii de știință ar fi găsit „Sfântul Graal” al computerelor cuantice

Glaucomul, această principală cauză a orbirii, este un termen umbrelă pentru un grup de boli oculare în care afectarea nervului optic, care transmite informații vizuale către creier, provoacă pierderea ireversibilă a vederii la milioane de oameni din întreaga lume.

Un dispozitiv care combină două soluții pentru această principală cauză a orbirii

Noutatea adusă de această cercetare este dezvoltarea unui dispozitiv capabil să detecteze modificările presiunii oculare și, atunci când este nevoie, să furnizeze medicamente terapeutice.

Eforturile recente de a dezvolta lentile de contact inteligente ca dispozitive purtate pentru tratarea afecțiunilor oculare s-au concentrat fie pe detectarea modificărilor presiunii în ochi, fie pe administrarea unui medicament, ​​dar nu pe ambele, iar tratamentul glaucomului implică de obicei picături pentru ochi, terapie cu laser sau intervenții chirurgicale pentru a reduce presiunea oculară.

Ce obstacole au avut de depășit cercetătorii?

Deși sună interesant, pe măsură ce oamenii de știință continuă să experimenteze cu tot felul de dispozitive ingenioase pentru tratarea bolilor oculare, depistarea precoce a glaucomului și tratamentul în timp util rămân vitale.

„Odată detectat glaucomul, tratamentul poate opri sau încetini deteriorarea cauzată de acesta în majoritatea cazurilor”, a scris Jaimie Steinmetz, cercetător la Institutul de Valori și Evaluare a Sănătății din Washington, în 2020.

Însă glaucomul este de obicei greu de detectat, deoarece vederea periferică este prima care dispare, iar dispozitivele folosite pentru a diagnostica afecțiunea oferă doar măsurători instantanee ale presiunii intraoculare, care fluctuează în funcție de activitate și ciclurile somn-veghe.

„De aceea este important să îmbunătățim sistemele de supraveghere, evidențierea riscului în rândul membrilor familiei persoanei diagnosticate și eficacitatea îngrijirii odată ce tratamentul este inițiat”, subliniază Steinmetz și coautorii.

Lentilele care oferă și diagnostic, și tratament pentru o principală cauză a orbirii

Așadar, lentilele de contact care stau perfect pe ochi au un mare potențial pentru furnizarea de terapii pentru afecțiunile oculare. Dar încorporarea circuitelor electrice și a senzorilor în lentile de contact mici, flexibile, curbate și ultra-subțiri prezintă o provocare inginerească serioasă.

Pentru ca așa ceva să funcționeze, trebuie să fie suficient de sensibil pentru a detecta schimbările de presiune și a elibera cantități precise de medicament la nevoie, totul fără a bloca vederea și fără a irita ochiul.

„Este foarte dificil să instalezi un sistem teranostic complicat compus din mai multe module pe o lentilă de contact”, au scris în lucrarea lor inginerul Cheng Yang, de la Universitatea Sun Yat-Sen, și colegii săi.

Lucrarea a fost publicată pe 17 mai în Nature Communications.

Dar se pare că Yang și colegii săi au reușit, cel puțin să fabrice un prototip de lentilă care are încorporați mai mulți senzori pentru a evita posibila iritare a ochilor și un design unic de fulg de zăpadă tăiat cu laser.

Este conceput pentru tratarea glaucomului acut cu unghi închis, o formă mai puțin frecventă de glaucom, care poate apărea cu o creștere bruscă sau treptată a presiunii lichidului în interiorul ochiului.

Cum funcționează lentila de contact?

Potrivit cercetătorilor, lentila cu două straturi este acoperită cu un medicament anti-glaucom, brimonidină, și are la mijloc o peliculă de aer ultra-subțire. Această peliculă de aer este conectată la un dispozitiv care detectează modificările presiunii intraoculare atunci când punga de aer este comprimată de presiunea exterioară a ochiului.

Dacă și când presiunea oculară atinge niveluri de risc ridicat, sistemul wireless declanșează eliberarea de brimonidină, care curge din partea inferioară a letilei în ochi, împinsă de un curent electric într-un proces cunoscut sub numele de iontoforeză.

„Designul lentilei cu două straturi a permis realizarea unei structuri compacte care să găzduiască mai multe module electronice poziționate în regiunea marginii lentilei de contact”, ceea ce înseamnă că nu ar trebui să blocheze vederea purtătorilor, scriu Yang și colegii.

Un dispozitiv promițător pentru tratarea glaucomului

Până acum, însă, dispozitivul a fost testat doar pe globi oculari de porc și iepuri vii, așa că sunt necesare mai multe cercetări înainte ca lentila să poată trece la teste clinice la oameni, scrie Science Alert.

Dar, deocamdată, cercetătorii au raportat că dispozitivul lor poate detecta modificări ale presiunii intraloculare, poate furniza medicamente anti-glaucom prin iontoforeză și „reduce rapid” presiunea oculară, așa cum a fost proiectat.

În aceste experimente, presiunea ochilor de iepure a rămas scăzută și nu a revenit așa cum a făcut atunci când picăturile oftalmice de brimonidină au fost administrate ca tratament de control, așa că dispozitivul pare promițător.

„Acest sistem inteligent oferă metodologii promițătoare care ar putea fi extinse de la această principală cauză a orbirii la alte boli oftalmice”, scriu Yang și colegii săi.

În plus, cercetătorii spun că metodele lor de fabricație sunt compatibile cu procesele de fabricație la scară largă și rentabile utilizate în prezent pentru a face plăci de circuite pentru computere, astfel încât acest dispozitiv ar putea fi realizat relativ ușor.

Vă recomandăm să citiți și:

Ce se întâmplă cu nivelul zahărului din sânge atunci când mănânci pâine?

Un parazit care preferă retina infectează până la 50% dintre oameni. Ce anume ni-l transmite?

Legătura dintre inflamație și durerea cronică de spate ar putea fi alta decât s-a crezut

Un număr mare de tineri cu depresie nu se tratează deloc. Care este cauza?