隐形眼镜用于诊断和治疗用途

人体体液和分泌物含有被称为生物标记的分子，这些分子包含了关于身体健康和疾病存在的丰富信息。在眼泪、汗液和唾液等分泌物中，眼泪被认为是生物标记物的最佳来源，其浓度与血液中发现的类似。眼泪也是无菌的，容易获得，更不容易受到温度变化，蒸发和分泌率的破坏性影响。

眼泪中发现的有用和可测量的生物标志物包括钠离子葡萄糖分子是糖尿病的早期诊断工具。此外，测量眼泪的pH值可以用来检查细胞活力、药物效力和疾病迹象。

因此，以一种有效的方式收集眼泪，并实时测量它们的pH值和生物标志物水平的能力是非常可取的。一种正在积极探索的方法是隐形眼镜生物传感器的想法。这种隐形眼镜可以设计成在其表面有一个微小的通道，用来引导眼泪流入微小的储液池，以便收集和监测。

被称为水凝胶的柔韧透明材料，目前正被用于商业生产隐形眼镜;它们很容易与之合作，成本效益。然而，迄今为止，它们尚未被证明是时尚渠道和储层的理想材料，因为它们对所需的制造技术敏感。在以往的努力中，水凝胶已经容易受到一些制造方法所需的溶剂或温度和真空条件引起的畸形。其他方法产生了具有粗糙表面或不均匀尺寸的水凝胶通道。

一个合作团队，包括来自Terasaki生物医学创新研究所的集团，制定了一种制造方法，以满足制作生物标志物感应的水凝胶隐形眼镜的所有挑战。该团队通过优化水凝胶的组件来获得弹性特性，从而使其能够用光滑的表面轮廓设计成各种形状。它们在水凝胶中的下一个微通道使用3-D印刷模具。制造过程中的最终步骤是通过将另外的水凝胶层粘合到微通道表面上来包围水凝胶通道。

一旦原型成功完成，就会对其窜槽和收集流体的性能进行广泛测试。测量了不同水化程度下通道内人工泪液的流速，在完全脱水时测量零流量，在完全水化时观察完全自发流量。

在这些测试期间的值得注意的观察是当水凝胶温和地脱水时，通道中的液体流动将停止，但是当施加额外的节奏压力时，流程将恢复。这是对假设的支持的重要展示，眼睛闪烁也将提供必要的压力和允许在隐形眼镜中撕裂流动所需的压力和额外的水合，因此在眼睛中。

Terasaki研究所研究团队的张世明博士说:“除了成功制造商用隐形眼镜水凝胶中的微通道外，我们还发现眨眼压力可以通过这些微通道促进隐形眼镜中的眼泪交换。”“这是一个令人兴奋的发现，因为它为隐形眼镜成为预防干眼症的手段开辟了可能，干眼症常见于隐形眼镜佩戴者。”我们的目标是开发一种具有专利的隐形眼镜，通过增强效果来积极治疗这种情况眼泪流进眼睛里。”

接下来，研究小组制作了传感器原型，用于收集、测试和测量流过微通道的人造眼泪的pH值。同时也检测了钠水平，结果显示了一个可接受的和预测的钠检测范围，用于诊断目的。

其他的目标还包括微调湿度、水凝胶水化作用和施加压力等因素，以提高生物感应隐形眼镜的所有流速和动态。还计划在更薄的地方试验更小的通道水凝胶在隐形眼镜被设计出来之前。

“这里描述的原型机的成功生产和不断努力完善其能力标志着接触方面的重大进展镜片Terasaki研究所主任兼首席执行官Ali Khademhosseini博士说。“这样的创新工作与我们研究所的使命是创造恢复或提高个人健康的解决方案非常吻合。”

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