Platzieren einer benutzerdefinierten Kontaktlinse in einem Auge. dimid_86 / iStock
Wenn Sie Kontaktlinsen tragen, erwarten Sie eine verbesserte Sicht auf die Außenwelt - indem Sie Gesichter, Bildschirme und mehr in den Fokus rücken. Aber was wäre, wenn Sie auch die Innenwelt überwachen könnten - nicht den Geist, sondern die Vitalfunktionen vonBisher sind Kontaktlinsen mit eingebetteten Sensoren zur Messung des Augeninnendrucks IOP zu starr, sperrig und können sogar die Sicht teilweise blockieren. Schlimmer noch, einigen fehlt sogar die erforderliche Empfindlichkeit, um die Arbeit zu erledigen. Bis jetzt.
Ein bahnbrechendes Design wurde gerade erfolgreich an Freiwilligen getestet: Eine weiche, transparente Kontaktlinse, die laut einer neuen Studie mithilfe eines Smartphones in Echtzeit quantitative Messungen des Augeninnendrucks durchführen kann. in der Zeitschrift veröffentlicht Biomedizintechnik . Am wichtigsten ist, dass das neue Gerät alle Funktionen drahtlos erfolgreich ausführte, ohne bei den 10 menschlichen Teilnehmern eine Entzündung auszulösen. Dies könnte schwerwiegende Vorteile für Menschen mit Glaukom haben.
Intelligente Kontaktlinse erkennt ein Schlüsselsymptom des Glaukoms
Die neue Kontaktlinse verwendet eine drahtlose Antenne , ein Dehnungssensor, Kondensatoren, verwendet ein dehnbares Metall, das Verbindungen, Widerstände und eine integrierte Schaltung verbindet, um eine drahtlose Kommunikation zu ermöglichen. Als das Gerät an Kaninchen getestet wurde, erzeugte es Messungen, die mit einem kommerziellen Tonometer vergleichbar waren - und es erwies sich als vollkommen sicher, wennDas Gerät kann an 10 Menschen getestet werden, ohne dass eine Entzündung beobachtet wird. Es kann grundlegende Vitalfunktionen wie Herzfrequenz, Körpertemperatur und elektrische Aktivität des Herzens messen sowie Glukose-, Laktat- und Alkoholkonzentrationen in Körperflüssigkeiten wie Schweiß, Tränen,und Speichel. Die kontinuierliche Messung all dieser Faktoren ist für die Diagnose einer Vielzahl von Krankheiten von entscheidender Bedeutung.
Medizinisch gesehen sind die Augen eine geeignete Wahl, um diese Vitalfunktionen zu messen, da sie elektrische Sensoren kontinuierlichen Proben von Tränenflüssigkeiten aussetzen können - wobei ein tragbares Gerät Signale vom Auge aufzeichnen und melden kann. Dies kann mehrere Erkrankungen des Auges diagnostizierenBedingungen, aber die jüngste Studie konzentrierte sich auf die Fähigkeit der Technologie, Glaukom zu erkennen.
Glaukom ist eine Optikusneuropathie, die häufig zu einem irreversiblen Sehverlust führt, und der Augeninnendruck ist der einzige Risikofaktor, den Wissenschaftler sicher kontrollieren können. Dies bedeutet, dass das einzige Mittel zur Behandlung des Glaukoms die Senkung des Augeninnendrucks ist. In der Regel wird der Augeninnendruck gemessenmit verschiedenen Formen der Tonometrie, aber es fehlt ihnen die klinische Spezifität, die für eine vollständig wirksame Überwachung erforderlich ist. Um dies zu überwinden, wurde das neue intelligente Kontaktlinsendesign als vielversprechender Kandidat für die tragbare Sensortechnologie vorgeschlagen, die in der Lage ist, den physischen Kontakt mit der Hornhaut aufrechtzuerhaltenund Erkennen der Ausdehnung des Hornhaut-Limbus - ein Schlüsselsymptom für einen Sprung in den Augeninnendruck.
Das neue Kontaktlinsendesign steht immer noch vor vielen Herausforderungen.
Mit anderen Worten, die neue intelligente Kontaktlinse kann einen Schlüsselkenner des Glaukoms mit minimalinvasiver Technologie, vergleichbar mit gewöhnlichen Kontaktlinsen, bis zu einem signifikanten Grad an Spezifität überwachen. Das neuartige Design steht jedoch noch vor Herausforderungen, bevor es implementiert werden kannZum Beispiel fehlt herkömmlichen Sensoren, die Metalle oder Halbleiter verwenden, die Empfindlichkeit, um subtile Verformungen der Linse zu erfassen, die durch IOP-Schwankungen erzeugt werden - insbesondere Linsenverformungen von nur 0,03% Zugspannung pro mm Hg.
Zusätzlich sind ziemlich komplexe Schaltkreise erforderlich, um das Signal des bescheidenen Biosensors zu verstärken, damit die Daten von den Linsen nicht durch elektromagnetisches Hintergrundrauschen übertönt werden. Starre elektronische Materialien in den Sensoren, Metallantennen, integrierten Schaltkreisen und Verbindungsstrukturen können blockierenmenschliches Sehen - und möglicherweise die Hornhaut und das Augenlid schädigen. Niemand möchte eine Kontaktlinse in sein Auge stecken, wenn die Möglichkeit besteht, dass sie das Innere Ihres Augenlids zerschneidet. Schließlich erfordert die Messung der Biosignale der intelligenten Kontaktlinsen sperrige Geräte- was den Bewegungsbereich eines Trägers einschränken würde, der es vorziehen könnte, nach draußen oder irgendwo anders als in einer klinischen Umgebung zu gehen.
Vor diesen gibt es viel zu tun intelligente Kontaktlinsen kann ein zuverlässiges Diagnosewerkzeug für klinische Umgebungen werden - geschweige denn eine beliebte, marktorientierte Alternative zu regelmäßigen Arzt- und Augenarztbesuchen. Diese jüngste Studie stellt jedoch immer noch einen lobenswerten Durchbruch dar - einen, der eine neue und unkomplizierte Art der Überwachung signalisieren könnte.Diagnose und Unterstützung bei der Behandlung einiger von die schwersten Krankheiten einschließlich Glaukom