Созданы контактные линзы, которые могут замерять уровень глюкозы в крови
Команда исследователей из Университета Пёрдью в Индиане (Purdue University in Indiana) придумала, как встроить в контактные линзы датчики, способные отслеживать уровень сахара в организме больных диабетом, рассказывает портал ZDNet.
Человеческий глаз – один из самых сложных органов, многими своими уникальными свойствами обязан слезам, создающим тонкую увлажняющую пленку вокруг глазного яблока. Именно в них ученые предлагают измерять уровень глюкозы.
Исследователи из Индианы не первые, кто задумался о создании «умных» контактных линз. Крупнейшие компании, занимающиеся высокими технологиями и медицинским оборудованием, пытались разработать контактные линзы с функцией контроля уровня сахара.
В 2012 году Microsoft объявила о начале разработки «умных» контактных линз, два года спустя Google тоже объявил о начале работы в этой области. Целью исследований обеих компаний также были линзы способные анализировать состав базальных слёз и определять уровень глюкозы.
Как рассказывает руководитель группы ученых из Университета Пёрдью, профессор биомедицинского и механического инженерного дела Чи Хван Ли (Chi Hwan Lee), много лет назад он был потрясен умными линзами от Google и их возможностями по непрерывному отслеживанию состояния здоровья человека. Однако ученому показалось непрактичным то, что в Google решили использовать линзы собственного производства, что могло сказаться на их биосовместимости и удобстве для глаз. «Я задумался над разработкой способа размещать сенсоры на поверхности обычных гибких линз, продающихся во всех аптеках», - рассказывает профессор Ли.
Одна из основных проблем, с которой сталкиваются разработчики подобных контактных линз – невозможность сделать их удобными для постоянного использования. «Умная» контактная линза должна нести на себе жесткие непрозрачные компоненты, которые будут непосредственно соприкасаться с глазом. Глаз – это очень чувствительный орган, и любой объект, находящийся в длительном соприкосновении с его поверхностью, может повредить роговицу. Исследователям из Университета Пёрдью удалось разработать технологию, которая, как они надеются, позволит вывести «умные» контактные линзы на рынок.
Используя новый процесс, названный «межповерхностным расслоением», команда профессора Ли смогла отделить тонкий слой электроники от подложечной пластины, а затем перенести его на другой материал, в данном случае – на линзы. Ученые планируют окружить датчики глюкозы, присоединенные к линзе, тонким слоем прозрачного, биосовместимого и дышащего полимера, чтобы они не вызывали раздражение глаз и не мешали нормальному зрению
Несомненно, подобные технологические прорывы приближают появление в продаже «умных» линз для мониторинга уровня глюкозы. Но размещение сенсоров на линзах – лишь одна сторона проблемы. Ученые до сих пор не могут с уверенностью определить, насколько концентрация глюкозы в слезах совпадает с общей концентрацией в крови. Из-за невысокой концентрации глюкозы в базальной слезе и большом разбросе этого показателя у разных людей надежная тест-система нуждается в биодатчиках с очень высокой чувствительностью, разработкой которых занимаются во многих исследовательских центрах мира, рассказывает профессор Ли. До появления датчиков нового поколения команда профессора Чи Хван Ли, в первую очередь, работает над возможностями применения созданных ими линз для лечения глазных заболеваний. По словам ученого, «умные» линзы могут быть полезны при различных заболеваниях глаз, для лечения и мониторинга состояния пациента, а также применяться для введения лекарственных средств непосредственно на поверхность глаза.
В других исследовательских центрах ученые также работают над созданием «умных» линз: команда из Национального Института Науки и Технологий г. Ульсан (UNIST) в Южной Корее сконструировала опытный образец линзы, в которой электронные компоненты размещены в изолированных «островках», что позволило ей остаться прозрачной и гибкой.
Исследователи из Технологического Университета Каунаса в Литве занимаются созданием растворимых контактных линз, с помощью которых можно будет ввести лекарство в глаза больных с глаукомой. А в университете Ливерпуля для таких пациентов изобрели линзы, которые могут отслеживать повышение внутриглазного давление.
Профессор Ли и его команда готовы к выпуску тестовых образцов разработанных ими линз. Они надеются, что в скором времени пациенты смогут с помощью таких устройств лечить хронические заболевания глаз в домашних условиях.
Опубликовано 17.08.2018