Современные 3D-принтеры уже умеют создавать самые разные вещи — от деталей для ремонта цепочки потолочного вентилятора до инвалидных колясок, помогающих черепахам передвигаться. Теперь продвинутая 3D-печать добралась и до контактных линз. Эта разработка может помочь пациентам с неровной формой роговицы быстрее и дешевле получать персонализированные линзы.
Поиск более удобного решения для пациентов
Большинству людей контактные линзы подбирает офтальмолог или оптометрист: параметры глаза сопоставляют со стандартным набором размеров и форм мягких линз. Но пациентам с неровной формой роговицы часто нужны индивидуальные жесткие линзы. Они лучше корректируют зрение и помогают поддерживать здоровье роговицы, однако их производство обычно обходится дорого и занимает много времени. Чтобы решить эту проблему, исследователи описали в журнале Materials & Design цифровую производственную платформу, которая расширяет возможности создания линз под конкретного пациента.
«Мы очень воодушевлены этой работой, потому что она приближает нас к по-настоящему персонализированным контактным линзам», — заявила в комментарии соавтор исследования Ширли Танг, химик-материаловед из University of Waterloo в Канаде. «Наша технология создает линзы с поверхностью, адаптированной под конкретного пациента, что обеспечивает точную посадку, а также оптическую прозрачность и механические свойства, ожидаемые от коммерческих контактных линз».
Точная посадка
Платформа сочетает программное обеспечение для индивидуального проектирования, новый силиконовый материал и передовую технологию 3D-печати. На изготовление одной контактной линзы уходит около 20 минут. При такой скорости в перспективе линзы можно будет назначать и производить прямо во время одного визита к врачу.
Обычный силикон не подходит для 3D-печати, поэтому исследователи разработали собственную гидрофильную силиконовую формулу. Этот материал можно наносить слой за слоем, при этом он сохраняет свойства, необходимые для использования в контактных линзах.
«Наше ПО проектирует линзу так, чтобы ее внутренняя поверхность точно соответствовала роговице пациента, а внешняя обеспечивала нужную коррекцию зрения», — пояснил соавтор исследования Саян Гангули, химик-исследователь из University of Waterloo. «Созданный нами новый гидрофильный силикон в сочетании с производственным процессом позволяет получать гладкие, прозрачные линзы, которые удобно носить».
Слой за слоем
Поскольку такая линза создается послойно, команда также разработала сверхтонкое бесконтактное покрытие. Оно сглаживает микроскопические неровности поверхности, которые могут появляться в процессе печати. По словам исследователей, покрытие повышает прозрачность и комфорт без ущерба для индивидуальной формы линзы и ее оптических характеристик.
Лабораторные испытания также показали, что линзы биосовместимы, то есть безопасны для контакта с живыми тканями. Сейчас команда готовит линзы к дальнейшим исследованиям, включая испытания с участием живых организмов. Параллельно исследователи работают над полной патентной заявкой на гидрофильный силиконовый материал.
Танг рассказала CBC News, что одна из целей проекта — заметно снизить стоимость жестких линз, которая сейчас составляет примерно от $500, примерно 37 500 ₽, до $1,500, примерно 112 500 ₽. По ее словам, текущие расходы обычно связаны с производством, несколькими визитами к оптометристу и самой процедурой подбора линз.
Если технология со временем дойдет до клиник, получение индивидуальных контактных линз может свестись к простой схеме: сканирование глаз, несколько минут ожидания, пока 3D-принтер завершит работу, и готовые линзы, сделанные специально под вас.
Разработка показывает, как 3D-печать может упростить изготовление медицинских изделий, которые раньше требовали долгого и дорогого подбора. Для пациентов с нестандартной формой роговицы это потенциально означает более быстрый доступ к индивидуальным линзам и меньше визитов к специалисту, если технология действительно дойдет до клинического применения.
Читайте так же:
- После прорывного нейроимпланта «мозг–компьютер» парализованный мужчина смог самостоятельно есть
- Новое слово в 3D-печати: материал из серы
- Пауки-скакуны вдохновили учёных на создание невероятно эффективной 3D-камеры
