עדשות מגע חכמות מייצגים את הגבול הבא בטכנולוגיה לבישה, חיישני אריזה, מיקרואלקטרוניקה, ולפעמים אפילו תצוגות זעירות למכשיר שיושב ישירות על הקרנית. בעוד אבטיפוס מוקדם הראו את האפשרות של הטמעת מעגלים לתוך תת-קרקעית בצורת עדשות, אימוץ מעשי לבשה חומרים מתקדמים, הם רק מתחוללים על ידי אתגר מתמשך: נוחות המשתמש.

פיתוח חכם עדשות מגע

הדור הראשון של עדשות מגע חכמות הלווה בחומרים קשים של גז (RGP) המשמשים עדשות אורתקריאולוגיה קונבנציונליות.מכשירים מוקדמים אלה היו עבים, היו מוגבלות חמצן, ולעתים קרובות גרמו לגירוי משמעותי לאחר כמה שעות של ללבוש.ההתמקדות העיקרית הייתה להוכיח כי רכיבים אלקטרוניים יכולים להיות מחלחלים בבטחה, עם נוחות כשיקול משני.

חומרים מוקדמים ומגבלותיהם

ניסיונות ראשוניים השתמשו בפולי (methyl methacrylate) או פולימרים נוקשים אחרים כי הם הציעו פלטפורמה יציבה עבור חיישנים ואנטנות גדל. PMMA, עם זאת, כמעט בלתי אפשרי חמצן, המוביל hypoxia קורנלית בתוך דקות. Composite מבנים כי שילוב איים אלקטרוניים קשיחים עם פריפריה רכות להקל על כמה בעיות אבל הציגה משטחים ו unהתפלגות לא אחידה בין רכיבי משטח זעירים יותר, 000 חזק יותר, 000 חזק יותר, 000 חזק יותר, 000 חזק יותר, 000 חזק יותר, 000 חזק יותר, 000 חזק יותר, 000 מקיפים יותר, 000 מקיפים יותר, 000 מקיפים יותר, 000 מקיפים יותר, 000 סגסוגת כהה, 000 מקיפים יותר, 000 מקיפים יותר, 000 מקיפים יותר, 000 ⁇ ⁇ מקיפים יותר עם חומרים אלקטרוניים עם חומרים אלקטרוניים עם חומרים אלקטרוניים עם חומרים אלקטרוניים עם מקיפים יותר עם חומרים אלקטרוניים עם חומרים אלקטרוניים עם חומרים אלקטרוניים עם חומרים אלקטרוניים עם חומרים אלקטרוניים עם חומרים אלקטרוניים עם מקיפים עם מקיפים עם מקיפים יותר עם מקיפים יותר עם מפופרפרטריפרטריפרטריפרטריפרטריפרטריפרטריפרטריפרטריפרטריפרטריפרטריפרטריפרטריפרטרינריביים עם חומרים אלקטרוניים עם חומרים

שינוי בחומרים ביולוגיים

נקודת המפנה הגיעה עם אימוץ הידרוג'ל הסיליקון, שכבר שינה את רמת הנוחות של עדשות יומיות קונבנציונליות.סיליקון הידרוג'לs מציעים יכולת חדירה חמצן גבוהה (Dk/t ערכים מעל 100 barr /mm), תוכן מים מעולה, ומודולולוות של גמישות כי יותר תואם את רקמת הקרנית.

מפתחי Comfort Factors ב- Modern Smart Lenses

כדי להבין את מגמות העיצוב, זה שימושי לשבור נוחות לתוך פרמטרים פיזיולוגיים מכניים למדידה. גורמים אלה מהווים את הבסיס של איך מהנדסים להעריך אם עדשות חכמות יהיה נסבל לתקופות ארוכות.

חמצן Permeability and Tear Exchange

הקרנית מקבלת את רוב החמצן שלה מהאטמוספירה; עדשות מגע שחוסמות את הקרנית לתוך חילוף החומרים אנירובי, המוביל לדמה, אדמומיות וכאב. עדשות חכמות מודרניות שואפות לדאק / לא של לפחות 100, אשר הוא הסף המוסכם על ידי אופטימטריסטים עבור ללבוש בטוח לילה.

גמישות מכנית ו Fit

הקרנית הטבעית היא פריפריה ומשתנה מאדם לאדם.עדה חכמה כי היא נוקשה מדי לא תגרור כראוי, יצירת בועות אוויר ונקודות לחץ. מגמות מתפתחות להשתמש באלמנטים סופיים מודל כדי לחזות כיצד עדשות מתפרשות תחת משקל לחץ עפעף ובמהלך ממצמץ של רכיבים אלה (Galphicol) היא להתאים את הנוקשות המתקרבת של העדשה לזה של הקרנית, אשר הוא סביב 0.5-Pirgins (מב) מ-las) מ-las) ל-Lolsicol מחסנים (Valphicol) ו-1.5GLlowol) ⁇ (עדיין להשיג תאימות) ⁇ s) ⁇ (Valphicol) ⁇ s) ⁇ (Valphics) ⁇ s) ⁇ ⁇ (Valphiltyl) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (V) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

דחייה ו Lubrication

יבשה היא התלונה מספר אחת בין עונד עדשות מגע. עדשות חכמות יכול להחמיר את זה כי מרכיבים אלקטרוניים לעתים קרובות יש משטחים הידרופוביים כי התנגדות רטובה. כדי למנוע את זה, יצרנים ליישם ציפוי פלזמה או graft hydrophilic מצחצחים פולימרים לתוך פני השטח העדשה. טיפולים אלה להפחית זווית מגע מתקדמת עד מתחת 30 מעלות, להבטיח כי צילומי מדמיע מתפשטים אפילו לא לשבור מוקדם של הכללה מימית או אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט

חידושים אחרונים Enhancing Comfort

גל של חידושים בחמש השנים האחרונות התמקד בכל אחד מגורמי הנוחות לעיל, לעתים קרובות משלב שיפורים מרובים בעיצוב עדשות יחיד.

הידרוגל וסיליקון הידרוגל בלדות

עדשות חכמות מודרניות אינן מוגבלות עוד לחומר יחיד.במקום, הן משתמשות ברשתות ⁇ (IPNs) שבו בסיס הידרוג'ל הסיליקון מספק כוח מכני וחמצן לחלחל, בעוד שכבת משטח הידרוגל מבטיחה יכולת רטובה וחיכוך נמוך. חוקרים ב- FLT:0RSC AdvancesFLT:1 פיתחו IPNs באמצעות 2-hydricylthilic meacreative (Hilatingigoxyipronication) ו-ipronic (MAilating TRAs) TRAs (MApite) TRAL) TRAL) TRAL) TRAL (MAR (MAR) TRAL) TRAL.

Ultrathin Flex Electronics

הרכיבים האלקטרוניים עצמם יש צ'יפס סיליקון סטנדרטי, פעם 500 מיקרומטר עבה, מוחלפים כעת עם 10-20 מיקרומטר-מטר-תיק גבישי גבישי גבישי מועברים ל-Strastrates גמישים של פולימרים.אלה "מיקרו-LED" ו"nanoES" מערכות יכולים להיות כפופים סביב רדיוס של פחות מ 1 מ"מ ללא הפסקה.

הסתגלות והתאמה

אין שתי עיניים יש את אותה מרפאה, ואחת בגודל של עדשות חכמות בהכרח להשאיר כמה משתמשים עם אי נוחות.טכנולוגיות התאמה חדשה להתאים להתאמה שימוש בתאי נוזל המוטבע בתוך הפריפריה של העדשה. על ידי התאמת כמות הסלין בתאים אלה באמצעות מערכת מיקרו בקנה מידה, העדשה יכולה לשנות את צורתה כדי להתאים את הטופוגרפיה של האדם.

טכנולוגיות לצמצום הפריון

התווך של החיכוך בין העדשה לבין העין הוא גורם מרכזי ב "תחושה של קישור" ציפויים מסורתיים כמו PVP (polyvinylpyrrolidone) שימש במשך עשרות שנים, אבל הם לשטוף בתוך ימים. טכניקות ניור מתחברות באופן שווה zwitterionic פולימרים, כגון carboxbetaine, אל פני השטח. אלה למשוך שכבה הדוקה של מולקולות מוגבלת של מים, לאחר זמן קצר פחות מדיווח, או לפחות, לאחר זמן של פתורים, לפחות, לאחר זמן קצר של עדשות טיפול תרופתי, לאחר זמן קצר לאחר טיפול תרופתי, או לפחות, לאחר זמן קצר לאחר זמן קצר לאחר טיפול תרופתי, 000.

כוח ועברת נתונים ללא הקרבה

אחד המכשולים הגדולים ביותר בעיצוב עדשות חכמות הוא לספק כוח ללא חוטים או סוללות גדולות. הפיכה אינדוקטיבית וקצירת אנרגיה הם הנתיבים העיקריים, אבל כל אחד מהם מטיל את הבורסות עם נוחות.

המונחים: Power Harvesting

רוב עדשות חכמות להשתמש אנטנה לולאה כדי לקצור אנרגיה בתדר רדיו מן משדר שחוקים ליד המקדש. עיצובים מוקדמים השתמשו אנאנטות חוט נחושת כי היו עבה ולא נוח. גירסאות מודרניות להשתמש nanowire כסף מודפס או פחמן nanotube meshes כי הם רק כמה ננומטרים עבה ותואמים את סף העדשה סוללת פחות סימולציה משולבת לעתים קרובות לתוך הפריפריה, שבו זה לא מפריע עם ציר הראייה.

עיצובים קומפקטיים

כדי להימנע מפרופיל עבה, החוקרים עיצבו אנטנה פרקלקטית שמצילה אורך חשמלי ארוך לאזורים קטנים.לדוגמה, אנטנה דמוית עור דמוית עור של הילברט יכולה לפעול ב-13.56 MHz (הלהקה של אטומית) תוך השתלטות על שטח רק 4×4 מ"מ2.זה מאפשר העדשה להישאר רזה (<100 עובי מיקרומטר) ונוח. האנטנה יכולה גם להכפיל כמו אלקטרודה שקופה עבור אלמנטים אלקטרו-מדומים עבור אלקטרו-מתאים.

אינטגרציה בריאותית וסחר נוחות

הערך העיקרי של עדשות מגע חכמות הוא ניטור בריאות מתמשך - מעקב אחר גלוקוז, לחץ תוך עיני, לקטט ואפילו משלוח סמים.כל סוג חיישן מוסיף מורכבות ואי נוחות פוטנציאלית.

לחץ תוך עיני רגיש

ניהול DrDeramus דורש מדידת לחץ תוך עיני (IOP) מספר פעמים ביום.מדני מתח עמידים או diaphragms מוטבע העדשה יכול לזהות את שינוי הריפוי הנגרמ על ידי יתר לחץ דם ocular. כדי להימנע הוספת עובי, חיישנים מבוססי MEMS- מבוססים מוטבע ישירות על סרטים גמישים ולאחר מכן מועבר על העדשה.

ניתוח Tear Biomarker

חיישנים אלקטרוכימיים לגלוקוז או חומצת שתן מסתמכים על אלקטרודות מוגזמות שמגיבות עם נוזל דמעה. האתגר הוא להבטיח שהחיישנים נשארים במגע עם הדמעות מבלי ליצור משטח גס שמרגיז את הצומת.עיצובים אחרונים להטביע את החיישן במיקרו-וול שפתוח רק לסרט הדמעות, עם משטח פלוש חלק בצד הקרנית.

מיני-מין Sensor Bulk

כל חיישני עיבוד-פתרון מודפסים ישירות על חומר העדשה מציעים פרופיל דקנט.שימוש הדפסה של פולימרים מוליכים כגון PEDOT:PSS, החוקרים יכולים להפקיד אלקטרודות כי הם פחות מ -100 nm עבה. אלה חיישנים מודפסים הם כמעט בלתי נראים למשתמש ולא משנים את המאפיינים המכניים של העדשה הבסיסית.

פיתוח: Scalable Comfort

המעבר מטיפוסי מעבדה לייצור המוניות דורש תהליכים ששומרים על סובלנות הדוקה ללא התאמה ביולוגית.

טכניקות מיקרו-תזונה

(הליאת הליתוגרפיה בקנה מידה רכה גמישה משמשת כעת ליצירת מערך של עדשות חכמות בו זמנית.תהליך טיפוסי מתחיל עם שכבת הקרבה על נושא הסיליקון, ואחריו על ידי ספין-קוע חומר עדשות מגע, דפוס האלקטרוניקה, ולאחר מכן שחרור העדשה.זה מאפשר התאמה מדויקת של חיישנים ואנטנות על פני אלפי עדשות.

בקרת איכות ובדיקת ביו-תחרות

כל אצווה של עדשות חכמות חייב לעבור בדיקות קפדניות כדי להבטיח לא cytotoxic leachables, לא פגמים משטח, ואת סטריליזציה נאותה. מתקדם LSL (laser לסרוק microscopy) משמש כדי לזהות מחסומים subsurface או סדקים שיכולים לספק חיידקים.בנוסף, ניתוח מכני (DMA) מודד את המודולים על פני כל הטמפרטורה טווח את החוויות (מ -20 ° C עד 40 מעלות צלזיוס נכון גם מרגיש כראוי פונקציות.

שיקולים ושיקולים קליניים

תביעות הקשורות לנוחות חייבות להיות מגובה על ידי נתונים קליניים.ה- FDA ו הרגולטורים אחרים דורשים ראיות ל"מקרה מנוחה" ללבוש נוחות על ידי נציג זמן של שימוש מיועד.המגמה היא לקראת מחקרים רב-מרכזיים באמצעות שאלון מאומת כמו חוויית המשתמש של עדשות מגע (CLUE) נתונים מראים כי עדשות חכמות עם תאימות חמצן מעל 150 Dk /t ועובי מתחת 80 מיקרומטר להשיג נוחות דומה לעדות חכמות לפני כמה ימים עד כהים עד כהים עד כה לא ניתן היה צורך.

כיוונים עתידיים: משי פיגונין וביונגרד פולימרים

במבט קדימה, חומרים בצומת של ביולוגיה והבטחה הנדסית אפילו יותר נוחות.ש.ש.ר.ש.ש.ר.ש.ג., נגזר מעמודי משי תולעים, ניתן לעבד אותם לסרטים שקופים, שעדיין חזקים מבחינה מכנית אך מאוד.מבנה גליון ה- beta-Gelta-Gelta-Git ניתן לכוון אותו להורדת אחוזי ההשפלה, מה שהופך אותו אידיאלי עבור עדשות חכמות משוחררות יותר ויותר להיעלם לאחר כמה שבועות.

גבול נוסף הוא חי פולימרים מטבוליים מבולבלים עם תאים אפיתליים הקרנית, יצירת עדשות "ביורוברי" כי הוא בלתי ניתן להבחין מן הקרנית הטבעית. בעוד עדשות כאלה נשארות שנים הרחק משימוש קליני, ניסויים מוקדמים מראים כי עדשות מיושנות יכולות לשמור על שקיפות ולהגיב לשינויים בסביבה של העין.

מסקנה

המסלול של עיצוב עדשות מגע חכמות ברור: כל חידושים באלקטרוניקה, חומרים, וייצור הוא מוערך דרך העדשה של נוחות המשתמש.המגמות המתעוררות - הידרוגלס, אלקטרוניקה גמישה, התאמה הסתגלות הסתגלות, ציפוי לחות-encing, וכוח אלחוטי ללא עומס תרמי - הם מתאימים לייצור מכשירים כי מרגיש טבעי כמו עדשות חד פעמיות תוך מתן ניטור בריאות מתמשך כמו טכנולוגיות מתקדמות, ורחבות, מעבר לראייה נוחה של עדשות מגע לתוך חלון רגיל, לתוך טיפול רפואי, יהיה מסוגל להשתמש בראייה לטווח קצר יותר, לתוך עדשות מגע רגיל, לתוך עדשות מגע רגיל של עדשות מגע רגיל, לתוך טיפול רגיל, 000, 000, 000, 000 קלושים של עדשות מגע רגיל, 000 קלושים של עדשות מגע רגיל, לתוך טיפול רגיל, 000, 000 קלושים רגילים, 000, לתוך עדשות מגע רגיל, 000 קלושים לתוך עדשות מגע רגיל, 000, 000, 000 קלושים, 000, 000 קלושים של עדשות מגע רגיל, לתוך טיפול רגיל, 000 קלושים לתוך עדשות מגע רגיל, 000 דקות מגע רגיל של עדשות מגע רגיל, 000 קלישות נוחה יותר מאשר טיפול רגיל, 000, 000, 000, 000, 000 קלישות טיפול רגיל, 000 קלישות נוחה יותר מאשר טיפול רגיל, 000 קלישות נוחה יותר מאשר