راه حل های نوآورانه برای لنزهای تماسی برای مبارزه با آلودگی باکتری

روش های فعلی اختلال و محدودیت های آنها

راه حل های چند منظوره شیمیایی

راه حل های چند منظوره (MPS) محبوب ترین روش ضد عفونی، ترکیب (۱) تمیز کردن، شستشو و ذخیره سازی در یک بطری هستند، آنها به ضد عفونی کننده هایی مانند پلیکوترمین ۱ تکیه می کنند، لنزهای ضدعفونی کننده ای (polyquaternium-1)، و یا PHMB (polyame biguanide) را جمع آوری می کنند، در حالی که MPS در برابر بسیاری از باکتری ها موثر هستند و قارچ ها، چندین بار دیگر دچار مشکل می شوند (اغلب نیاز به کشتن شش برابر برخی از آنها دارند.

گام روبی وrinse بسیار مهم است اما اغلب دستورالعمل های تولید کننده را مشخص می کند که یک فرآیند چند مرحله ای: شستن دست ها، لنز را برای 20 ثانیه در هر طرف، شستشو با راه حل، سپس خیس در راه حل تازه، با این حال، مطالعات انطباق نشان می دهد که کمتر از 20٪ از کاربران تمام مراحل را به درستی دنبال می کنند. بسیاری به سادگی لنز را به طور مستقیم به پرونده با یک راه حل اسپری می کنند، که به تنهایی به جذب نور شیمیایی ساده تر از آن نیاز دارد، به جذب کردن لنزهای اکسیژن.

هیدروژن Peroxide Systems

پراکسید هیدروژن (3٪) فعالیت های ضد میکروبی برتر را در مقایسه با MPS ارائه می دهد، زیرا به طور فیزیکی دیواره های سلولی باکتری را مختل می کند و به مواد نگهدارنده شیمیایی متکی نیست.یک سیستم با یک دیسک کاتالیزوری یا قرص پراکسید را بیش از چند ساعت خنثی می کند، با این حال، این سیستم ها گران تر هستند، نیاز به یک مورد تخصصی دارند و کاربران باید چرخه کامل خنثی سازی را انتظار داشته باشند.

مکانیسم خنثی سازی ظریف اما بی رحم است. دیسک کاتالیتیک هیدروژن را به آب و اکسیژن پراکسید در طول یک دوره شش ساعت تبدیل می کند، اما اگر لنز زود برداشته شود، باقی مانده پراکسید می تواند بیش از 100 ppm باشد - هنوز برای ایجاد درد فوری و آسیب اتاق اورژانس برای سوختگی های پراکسید غیر معمول است، و برخی از کاربران فرسایش مکرر ذرت از سیستم های ایمنی تکرار شده است که از نظر فیزیکی بهبود نمی یابد، اما این سیستم های ایمنی دوگانه را به طور کامل بهبود می رسانند.

مشکل پرونده لنز

موارد لنز یک مخزن اغلب نادیده گرفته شده برای آلودگی است مطالعات نشان می دهد که 50 تا 80 درصد از موارد لنز تماس، بیوفیلم های میکروبی را در خود جای می دهند، حتی در میان کاربرانی که بهداشت و تمیز کردن استاندارد را گزارش می دهند – که با راه حل و خشک کردن هوا مواجه هستند – برای ریشه کن کردن این فیلم های زیستی کافی نیست.

مورد لنز معمولی یک محیط تاریک و مرطوب است که برای رشد باکتری ایده آل است. توصیه های تمیز کردن هفتگی شامل اسکراب کردن پرونده با قلم و آب گرم، سپس خشک کردن هوا در یک بافت تمیز است، با این حال مطالعات نشان می دهد که تنها 15٪ از کاربران تمیز کردن موارد خود را در هفته، و بسیاری از آنها هرگز انجام نمی دهند.فیلم زیستی که در داخل این مورد می تواند از طریق تغییرات راه حل، به عنوان محافظت از باکتری های جایگزین، باقی بماند، اما برخی از آنها استفاده از مواد جایگزین های مواد مخدر و یا برخی از مواد مخدر پیشنهاد می کنند.

تکنولوژی های پیشرفته Disinfection که از امنیت لنز تماسی دفاع می کنند

دستگاه های ضد نور UV-C

دستگاه های قابل حمل UV-C از نور فرابنفش کوتاه مدت (200-280) LTLTLTnm استفاده می کنند تا DNA و RNA میکروارگانیسم ها را مختل کنند، باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها را در عرض چند دقیقه به طور معمول کوچک، باتری وابسته به باتری هستند و می توانند هر دو لنز و حالت ذخیره سازی را به طور همزمان استریل کنند، زیرا آنها مواد شیمیایی را شامل نمی شوند، خطر حفظ زودرس یا کاهش می شوند (Flocrus).

فن آوری UV-C برای دهه ها در تنظیمات مراقبت های بهداشتی مورد استفاده قرار گرفته است، اما کاربرد آن برای تماس با مراقبت از لنز نسبتا جدید است.چالش کلیدی تضمین تحویل دوز کافی به تمام سطوح لنز، از جمله لبه ها و سطح پشت که تماس با دستگاه های اولیه قرار دادن لنز در سینی کوارتز که در طول نوردهی چرخش، اما مدل های جدیدتر استفاده از اتاق های انعکاسی است که نور UV-C از خشک کردن آن به ویژه از برخی از باکتری های ارزشمند است.

محدودیت اصلی هزینه است - دستگاه های بین 50 تا 150 دلار - و نیاز به باتری قابل شارژ یا منبع برق است، با این وجود، نظرسنجی رضایت کاربر گزارش انطباق بالا زیرا این فرایند بی تلاش و سریع است برای مسافران مکرر و یا کسانی که دارای سبک زندگی فعال هستند، تمیز کردن UV-C ارائه می دهد یک راه حل قابل حمل که نیازی به حمل بطری راه حل نیست، کاربران هنوز باید از راه حل برای ذخیره سازی استفاده کنند اگر آنها استفاده کنند که از لنزهای ساده است.

پوشش ضد میکروبی

به جای تکیه بر راه حل های تمیز کردن، محققان به طور مستقیم بر سطح لنز، دو روش امیدوار کننده عبارتند از:

• یون های نقره ای در ماتریس پلیمر لنز گنجانیده شده اند، آنها به آرامی از بین می روند، تجزیه آنزیم های باکتریایی و غشایها. بسیاری از لنزهای تجاری در حال حاضر شامل پوشش های مبتنی بر نقره است که کاهش چسبندگی باکتری توسط 99٪ در تنظیمات آزمایشگاهی.
• پلیمرهای به صورت مثبت شارژ شده بر سطح لنز پیوند می یابند، آنها غشای های باکتریایی را جذب و پاره می کنند بدون اینکه سلول های انسانی را تحت تاثیر قرار دهند، این پوشش ها می توانند با خیساندن در یک راه حل خاص بازسازی شوند، گسترش زندگی بالینی مفید آنها نشان می دهد که لنزهای پوشش های پوششی که پوشش های باکتریایی را حتی پس از 30 روز نگه می دارند.

رویکرد سوم در توسعه از پیوند هماهنگ پپتیدهای ضد میکروبی استفاده می کند - توالی های اسید آمینه کوتاه که به طور طبیعی در سیستم ایمنی رخ می دهد، این پپتیدها به غشای باکتری نفوذ می کنند و عملکردهای داخلی را مختل می کنند، و می توانند برای هدف قرار دادن پاتوژن های خاص در حالی که ترک باکتری های مفید بدون آسیب است، مهندسی شوند.چالش با تمام پوشش لنزها اطمینان حاصل می کند که آنها برای کل دوره پوشیدن فعال باقی می مانند 30 روز گسترش پوشش های کنترل شده در حال حاضر.

سیستم های هیدروژن Peroxide با کنترل آزاد

سیستم های پراکسید هیدروژن نسل بعدی شامل موارد دوگانه و مبدل های کاتالیاتیک زمان بندی شده ([۳] که درصد بالاتری از پراکسید فعال را در طول فاز ضد عفونی اولیه حفظ می کنند، سپس خنثی سازی را تسریع می کنند تا کل زمان درمان را از شش ساعت به دو ساعت کاهش دهند؛ برخی از آنها یک قرص کاتالیتیک مبتنی بر پلاتین را ادغام می کنند که برای ۳۰ روز قابل استفاده مجدد است، کاهش هزینه مطالعه A.com0 را در یک پروتکل جدید (FLT) پیدا کرد.

طراحی دوگانه با نگه داشتن لنز در حمام پراکسید با شدت بالا برای 30 دقیقه اول کار می کند، زمانی که میزان مرگ بالا است، سپس به آرامی معرفی کاتالیزور برای خنثی کردن راه حل، این رویکرد کاهش کل چرخه در حالی که برخی سیستم ها همچنین شامل یک سورتی است که به طور فیزیکی باعث اختلال در بیوفیلم ها می شود، پراکسید موثرتر در برابر کلونی های ایجاد شده است که مدت زمان کمتری را با شش ساعت تکمیل دوره پیوند کامل، در مقایسه با استفاده از اعضای پارلمان انجام می دهد.

نانو تکنولوژی ضد Biofilm Surfaces

تشکیل بیوفیلم نقطه شکست حیاتی برای ضد عفونی سازی است.تکنولوژی نانو راه هایی برای جلوگیری از جسمی باکتری ها از جذب و برقراری ارتباط را ارائه می دهد.

• توپوگرافی های ساختار یافته: Surfaces با جهش ها یا ستون ها در مقیاس نانو که به طور مکانیکی دیواره های سلولی باکتری را بر روی تماس قطع می کنند، تقلید خواص ضد باکتری از بال های cicada، لنزهای با چنین نانو-بروگرافیک ها آزمایش شده اند (F:2in vitro[F3] [FLT3] و نشان دادن وضوح نوری در هر گونه های هدف خاص و بدون هیچ گونه های شیمیایی تنظیم شده است.
• نانوذرات خنک کننده را: لیپوساکشن یا نانوذرات پلیمری جاسازی شده در ماتریس لنز که پروتوز یا lyzyme را در پاسخ به مولکول های ضد عفونی کننده باکتری موجود، این "هوشمند" باکتری را تنها زمانی که آلودگی به آستانه می رسد، به حداقل رساندن مداخله با سیستم بویایی اساسا بدون ارائه پاسخ مداوم شیمیایی، از بین می برد.

این فن آوری ها هنوز در مرحله بالینی پیش بالینی یا آزمایشی هستند، اما آنها نشان دهنده یک تغییر پارادایم از ضد عفونی منفعل به دفاع فعال و ضد میکروبی پاسخگو هستند. ادغام فناوری نانو با لنزهای تماس به ویژه امیدوار کننده است زیرا نیازی به تغییر در رفتار کاربر ندارد - لنز خود را در کار است.اما تولید در مقیاس با کیفیت نانوساختار ثابت همچنان یک چالش است.

آینده تماس با لنزهای Hygiene: سیستم های هوشمند و ادغام

نظارت بر میکروبیال در زمان واقعی با لنز های هوشمند

تصور کنید یک لنز تماس که می تواند وجود باکتری های خطرناک را تشخیص دهد و باعث ایجاد یک فرآیند استریل در پاسخ شود، محققان لنزهای مجهز به سنسور زیستی را توسعه می دهند که از سیگنال های الکتروشیمیایی یا نوری برای شناسایی پاتوژن ها استفاده می کنند، به عنوان مثال، یک لنز جاسازی شده با آنتی بادی های خاص برای (FLT:0Pseudomonaseudomonas aeruginosa را منتشر می کند.[۱]

تکنولوژی سنسور به الکترونیک انعطاف پذیر متکی است که می تواند بر بستر لنز چاپ شود. الکترودهای مبتنی بر گرافن به ویژه امیدوار کننده هستند زیرا آنها شفاف، هدایت کننده و نمونه های زیستی سازگار هستند. نمونه اولیه اولیه توانایی تشخیص غلظت باکتری را به عنوان کم 10 واحد تولید کننده چشم در هر میلی لیتر - به مراتب کمتر از آستانه که باعث عفونت می شود.

لنزهای خود-پاکسازی با UV-C و ادغام اولتراسونیک

ایستگاه های تمیز کردن خودکار که ارتعاش اولتراسونیک را با نور UV-C ترکیب می کنند در حال حاضر برای لنزهای سفت و سخت گاز در دسترس هستند و برای لنزهای نرم سازگار هستند، این ایستگاه ها نیاز به کاربر دارند تا مورد لنز را در دستگاه قرار دهند؛ دستگاه سپس یک چرخه تمیز کردن چند مرحله ای را انجام می دهد، با استفاده از حفره های اولتراسونیک برای شل کردن زباله ها، به دنبال مدل های UV-C اولیه، ۹۹٪ کاهش بیوفیلم را نشان داده اند.[۷]

حفره اولتراسونیک حباب های میکروسکوپی را ایجاد می کند که سقوط می کنند و نیروهای هلیوم را تولید می کنند که به طور فیزیکی بیوفیلم ها را مختل می کنند، این مرحله بسیار مهم است زیرا باکتری هایی را که توسط ماتریس بیوفیلم محافظت می شوند، نشان می دهد که آنها را در برابر قرار گرفتن در معرض UV-C بعدی آسیب پذیر می کند و برخی از مدل ها شامل یک فن خشک کننده است که فرآیند را به پایان می رساند.

مسیر و مسیر تنظیم کننده برای بازار

علی رغم وعده این نوآوری ها، آنها باید تست های دقیقی برای پاسخگویی به الزامات FDA یا CE علامت گذاری کنند. ادعاهای آنتی میکروبی باید توسط در vitro مطالعات با میزان دقیق برای مقابله با مواد مخدر انجام شود، تست ضد میکروبی (سیتوبولت، تحریک، حساسیت)، و کارآزمایی های بالینی نشان دادن ایمنی و اثربخشی و بیش از دوره های معمول پوشیدن نمونه اولیه برای تنظیم دارو می تواند به عنوان یک روش های سیگنال برداری غیر شیمیایی مشابه باشد:

FDA دستگاه های تمیز کردن لنز را به عنوان دستگاه های پزشکی کلاس II طبقه بندی می کند، که نیاز به یک اطلاع رسانی پیش از بازار 510 (k) دارد که نشان دهنده ی معادل قابل توجهی به یک دستگاه موجود است.برای پوشش های ضد میکروبی و لنزهای هوشمند، طبقه بندی بستگی به این دارد که آیا آنها تغییراتی از لنزهای موجود یا دستگاه های کاملا جدید را در نظر می گیرند. چارچوب تنظیم کننده در حال تحول با این نوآوری ها سازگار است، با FDA هدایت برای تولید کنندگان بالقوه برای استفاده از داده های تایید شده برای تولید کنندگان نیاز به استفاده از داده های پایدار و یا به آنها، نیاز دارد.

آموزش و تغییر رفتار و آموزش کاربر

فناوری به تنهایی نمی تواند مشکل آلودگی را حل کند اگر کاربران آن را به درستی اتخاذ نکنند. Surveys به طور مداوم نشان می دهد که 60 تا 80 درصد از عینک های تماسی حداقل به یک رفتار بهداشتی خطرناک، از جمله خوابیدن در لنز، راه حل را به جای استفاده از راه حل تازه، استفاده از آب برای شستشو، یا پوشیدن لنز فراتر از برنامه جایگزینی توصیه شده خود، حتی پیشرفته ترین سیستم ضد عفونی اگر کاربران دور زدن یا به اشتراک گذاری بطری های راه حل.

تولید کنندگان از یادآوری های هوشمند در دستگاه های خود استفاده می کنند: دستگاه های UV-C که چشمک می زنند اگر لنز در 24 ساعت تمیز نشده باشد، کلاه های مورد لنز که استفاده از طریق یک برنامه تلفن هوشمند را وارد می کنند و بطری های راه حل با برچسب های RFID که باعث اطلاع رسانی می شوند هنگامی که آنها خالی هستند، این ویژگی ها یک حلقه بازخورد ایجاد می کنند که عادات خوب مراقبت از چشم را تقویت می کند.

کمپین های آموزشی نتایج مختلفی داشته اند. کمپین “Healthy Contact Lens Wear” CDC دستورالعمل های روشنی را ارائه می دهد، اما مطالعات نشان می دهد که آگاهی همیشه به تغییر رفتار تبدیل نمی شود. کاربران جوان تر، به ویژه، تمایل به دست کم گرفتن خطرات استفاده از غیر متمرکز را دارند. گامنویسی چشم - این نکته را برای تکمیل چرخه های تمیز کردن - موفقیت در بهبود مطالعات انطباق در اکثر مداخلات بالینی نشان داده است که با نظارت موثر از طریق بررسی های هوشمند مانند بررسی دقیق از یک بررسی دقیق و بررسی اطلاعات مانند بررسی دقیق.

ملاحظات اقتصادی و زیست محیطی

هزینه فن آوری های ضد عفونی پیشرفته یک مانع برای پذیرش گسترده است. دستگاه های UV-C از 50 تا 150 دلار متغیر هستند و موارد لنز هوشمند می توانند 200 دلار یا بیشتر هزینه کنند.در مقایسه، عرضه سالانه MPS حدود 60 دلار هزینه دارد، با این حال هزینه درمان یک مورد از کراتیت میکروبی می تواند از 10 هزار دلار یا بیشتر تجاوز کند، زمانی که فاکتور در ویزیت های اداری، داروها، زمان از دست رفته، و احتمال استفاده از سیستم های درمانی برای پوشش بهتر است.

نگرانی های زیست محیطی همچنین در معادله است. پراکسید هیدروژن به آب و اکسیژن تجزیه می شود، و آن را یکی از ضد عفونی کننده های سازگار با محیط زیست است. دستگاه های UV-C از برق استفاده می کنند، اما هیچ مواد شیمیایی تولید نمی کنند. پوشش آنتی میکروبی نیاز به راه حل های شیمیایی در طول عمر لنز را کاهش می دهد، با این حال، باتری های حداقل در لنزهای هوشمند و موارد حاوی عناصر کمیاب زمین هستند، و الکترونیک به راحتی قابل بازیافت نیستند.

نتیجه گیری: یک رویکرد چند منظوره به لنزهای امن تر

همگرایی علوم مواد، فناوری نانو و الکترونیک مصرف کننده تولید نسل جدیدی از راه حل های ضد عفونی است که موثرتر، راحت تر و کمتر وابسته به تلاش کاربر هستند. نوآوری هایی مانند دستگاه های UV-C، پوشش های ضد میکروبی، سیستم های پراکسید هیدروژن هوشمند، و سطوح نانو متن وعده می دهند تا به طور چشمگیری کاهش میزان کراتیت باکتری و سایر عفونت های مرتبط با لنز برای پزشکان مراقبت از چشم و بهترین ابزار برای تقویت این فرصت ها، و تقویت این روش ها.

استراتژی ضد عفونی ایده آل به احتمال زیاد چند منظوره خواهد بود، ترکیب یک راه حل شیمیایی برای تمیز کردن روزانه با قرار گرفتن در معرض UV-C دوره ای برای استریل کردن عمیق، با پوشش لنز که محافظت مداوم را فراهم می کند، به عنوان بدن تنظیم کننده این فن آوری ها و کاهش هزینه ها، استاندارد مراقبت از بهداشت لنز تماس از تنها ضد میکروبی شیمیایی به یک رویکرد فن آوری کمک می کند - یکی در آلودگی باکتریایی که به جای یک تهدید مداوم در آینده، به ندرت از اتصال به جز یک تهدید اتصال به هر گونه استفاده از هر گونه مشکل در آینده، از امنیت تماس.

برای مطالعه بیشتر، با لنز تماس CDC [FLT: ] [[[ ] [FLT: ] [FLT3] مشورت کنید، بررسی 2023 در ] Visionientific Reports در تمیز کردن لنز UV-C : [F5 ] [Fmetry] و [F6] تجزیه و تحلیل جامع از نور و تحلیل بالینی در [F6]