多功能变色和温度响应型隐形眼镜，监测并治疗潜在眼疾
2023-11-19 09:55:18   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

由于缺乏必要的诊断和监测方法，眼科诊疗需求显得比以往任何时候都更加迫切。尽管如此，具有诊断和治疗功能的智能隐形眼镜近期在眼科疾病的治疗和管理方面取得了巨大进步。

有数据显示，白内障是最突出的视力障碍之一，影响着全球9400万人，每年导致超过1000万例矫正手术。据报道，紫外线过度暴露是白内障和其它眼部疾病的主要原因，例如年龄相关性黄斑变性（AMD）、光性角膜炎和眼睑恶性病变等。为此，医疗厂商和研究学者利用染料、涂层、纳米颗粒以及准周期结构开发紫外线防护隐形眼镜，并使其成为管理并减少白内障症状的治疗性可穿戴设备。

根据隐形眼镜过滤的波长，它们可以分为两类：（1）I类阻挡99%的UVB（280–315  nm）和90%的UVA（316–380 nm），以及（2）II类阻挡95%的UVB和70%的UVA。大多数商业隐形眼镜都被归类为II类紫外线防护眼镜。与此同时，最近，变色片作为治疗某些眼部疾病的有效可穿戴设备正越来越受欢迎。变色片在阳光或紫外线照射下会变暗，在室内或没有紫外线的情况下会变透明。这些镜片大多数利用了光致变色分子，通过紫外线暴露而被激活。不过，对这些镜片的研究仍然还不成熟，很少有研究表明它们在治疗AMD、干眼症和畏光症方面的功效。

除了受到紫外线辐射的影响，干眼症等眼部缺陷还受到另一个重要参数的显著影响，那就是表面温度。健康人的眼表温度在31 °C到37 °C之间。眼部温度的变化与眼部炎症相关，炎症会加重干眼症、青光眼以及糖尿病视网膜病变综合征。因此，过去几年来，业界对利用生物传感隐形眼镜实时监测眼表温度的兴趣日益增长。

据麦姆斯咨询介绍，阿联酋哈里发大学（Khalifa University）的研究人员利用同时整合到聚（甲基丙烯酸2-羟基乙酯）（pHEMA）隐形眼镜中的显色材料，开发了具有紫外线变色和温度响应能力的多功能隐形眼镜，并在激活状态和非激活状态下，对这种隐形眼镜的功能进行了光学评估。变色隐形眼镜在非激活状态下具有出色的紫外线和蓝光阻挡能力（约45%）。当通过紫外线曝光激活后，变色片会瞬间变暗并吸收部分可见光谱。变色片的吸收强度和瞬态变色主要取决于所使用的光致变色材料。同样，温度响应型隐形眼镜在生理范围内（33°C ~38 °C）对温度变化表现出明显的色度变化。热致变色镜片的最大灵敏度是每摄氏度8%的透射光变化。相关研究成果以“Multifunctional transition and temperature-responsive contact lenses”为题，发表于Light: Science & Applications期刊。

多功能变色和温度敏感隐形眼镜的制作

变色隐形眼镜在暴露于紫外线下的光学特性，紫外光照射波长为375  nm

温度敏感型多功能隐形眼镜的光学特性

此外，该隐形眼镜的润湿性和含水量并没有因为引入的功能材料而改变。所测量的物理化学性质在商业产品范围内，但透氧性、生物相容性和蛋白质沉积等性质仍有待评估。最后，由于这些多功能镜片显示出良好的紫外线和蓝光过滤能力，以及生理比色温度响应性，它们有望用作可穿戴治疗及诊断辅助设备，用于监测和预防各种眼部疾病。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41377-023-01304-1

延伸阅读：

《即时诊断应用的生物传感器技术及市场-2022版》

《可穿戴技术及市场-2023版》