Akıllı kontak lensleri, giyilebilir teknolojideki bir sonraki sınırı temsil eder, sensörleri, mikroelektronikleri ve bazen doğrudan korea üzerinde oturan küçük ekranları gösterir.En erken prototipler gözünüzün fizyolojisine öncelik veren tasarımlara karşı odaklanırken, pratik kabul edilen bir zorlukla engellenir: kullanıcı rahatlığı.Eğer bir lens rahat değilse, her gün takmak için gelişmiş bir lensin bir miktar daha iyi olur.

Akıllı İletişim Lens Tasarımı

Akıllı kontak lenslerin ilk nesli, sadece birkaç saat süren sert gaz permeable (RGP) malzemelerden ödünç alındı.Bu erken cihazlar kalındı, sınırlı oksijen geçirgenliği vardı ve genellikle birkaç saat sonra önemli bir tahrişe neden oldu. birincil odak, elektronik bileşenlerin ikincil bir dikkate alınabileceğini kanıtlıyordu. Araştırmacılar yakında temel rahatsızlıkları ele almadan, teknolojinin bir laboratuvar merakı kalacağını fark etti.

Erken Malzemeler ve Sınırları

İlk denemeler poli(til methacrylate) (PMMA) veya diğer katı polimerler için istikrarlı bir platform sundular çünkü sert elektronik modüller ve antenler için stabil bir platform sundular.

Bio uyumlu malzemelere geçiş

dönüm noktası, silikon Hidrojektörlerin kabul edilmesiyle geldi ve bu, geleneksel günlük giyim lenslerinin konfor seviyesini çoktan dönüştürmüş olan bir elastikiyetle geldi.(0) Washington Üniversitesi) Bu nedenle, ultrat değerleri bir silikon hidrojektör içinde içeriyorsa, lens, standart bir günlük giyim tarzına yakın bir şekilde Dk / Dk /t / Dk /t / lensi tutabilirdi.

Anahtar Kullanıcı Modern Akıllı Lenslerde Konfor Faktörleri

Tasarım trendlerini anlamak için, ölçülebilir fizyolojik ve mekanik parametrelere rahatlık kırmak faydalı. Bu faktörler, akıllı lensin genişletilmiş dönemler için uygulanabilir olup olmayacağını nasıl değerlendirmektedir.

Oksijen Permeability ve Tear Exchange

Korina, oksijeninin çoğunu atmosferden alır; oksijeni engelleyen bir kontakt lens, oksijenli metabolizmaya doğru iten, grafik veya gümüş nanoteller gibi yüksek orandaki yüzeylere yol açan, sürekli oksijen bariyeri oluşturan bir eşiği, mikro-tabloğa sahip olan lensleri veya ekleyen elektronik tabakaların geri çekilmesine izin veren bir şekilde ısıtılmasına izin verir.

Mekanik Flexability ve Fit

Doğal korea, göz kapağı basıncı ve kırışıklık sırasındaki lenslerin sertliği ile doğru bir şekilde uyuşmayacak, hava balonları ve basınç noktaları oluşturmak için son derece önemli bir element modeli kullanıyor.Internalvinyl alkol (PVA) ve polipikole sırasındaki lensin (PEG) bu uyumunu sağlamak için hala bir mekanik sağlamak için bu uyum sağlamak.

Moisture Retention ve Yağız

Kurulik, kontak lens takmaları arasında bir şikayettir. Akıllı lensler bunu abartabilir, çünkü elektronik bileşenler genellikle bu tür yırtıcıları geri almaya direnir.Buna karşı koymak için, üreticiler lens yüzeyinde plazma kaplamaları veya gret hidrophilic polimer fırçaları uygularlar.Bu tedaviler 30 derecenin altına doğru iletişim kurma süresini azaltır ve erkenden kırmaz.

Son Yeni Yenilikler Odaklı Konfor

Son beş yılda bir yenilik dalgası, her bir konfor faktörü hedef aldı, genellikle tek bir lens tasarımına birden çok gelişmeyi bir araya getirdi.

Hidrogel ve Silikon Hidrogel

Modern akıllı lensler artık tek bir malzeme ile sınırlı değildir. Bunun yerine, gradient interpeneting ağlarını (IPNs) kullanıyor ve silikon Hidrojekte edilebilirliği sağlarken, bir hidrojektif yüzey tabakası ıslak geçirgenlik ve düşük sürtünme sağlar. Araştırmacılar inurFLT:0)RSC Advances[Dönder:0) IPNs using 2hidrojenithyl methacrylate (HEMA) ve methacryloxypropyl tris (tritiloksi)

Ultrathin Flex Electronics

Elektronik bileşenler kendilerini dramatik bir şekilde donmuş durumdalar. Standart silikon cipsi, bir kez 500 mikrometre kalın, şimdi göz önünde bulundurulmadan 10-20-mikrometre-toplayıcı silikonlar ile değiştirildi çünkü bu "mikroLED" ve "nanoES" sistemleri aktif elektroniklerin kırılmadan önce 1 mm'den daha az bir yarıda iyi olabileceğini gösteriyor.

Adaptif bir ayar ve özelleştirme

İki göz aynı eğriliği vardır ve bir boyutlu makyaj sistemi ile birlikte, lensin bireysel koreal topografi ile eşleşmesi için şeklini değiştirebilir. Bu yaklaşım lens periferinde gömülüp, lensin en uygun şekilde yerine getirilmesini onaylayarak, bu ayarlamanın bireysel lensin birden fazla lensin şarj edilmesi için şekli değiştirebileceğini onaylayarak.

Azaltılmış Friction için Kaplama Teknolojisi

lens ve göz kapağı arasındaki sürtünme katsayısı, "kkküresel kaplamalar"daki önemli bir faktördür.Bu polimerler, bir yağ olarak çalışan su moleküllerinin sıkı bir katmanını çekerler, katsayısın 0.015'te yıkanır.

Konrificing Comfort olmadan Güç ve Veri İletim

Akıllı lens tasarımındaki en büyük engellerden biri teller veya kaba bataryalar olmadan güç tedarik etmektir. İndüktif darbe ve enerji hasat birincil rotalardır, ancak her biri konfor ile ticaret yapmak zorundadır.

Kablosuz Güç Hasat

Çoğu akıllı lensler, tapınak yakınında yıpranmış bir vericiden radyo frekansı enerjisini hasat etmek için bir döngü anteni kullanır. Erken tasarımları kalın ve rahatsız edici olan bakır tel antenleri kullandı. Modern versiyonlar basılı gümüş nanotel veya karbon nanotüpler yalnızca birkaç nanometre kalınlığında ve lens eğriliği olmadan ısıtılır.

Compact Antenna Designs

kalın bir kenar profilinden kaçınmak için, araştırmacılar uzun elektrik uzunluklarını küçük alanlara paketleyen fraktal antenler tasarladılar. Örneğin, bir Hilbert eğrisi raktal anten, ışık iletimini ayarlayan 1356 MHz (ISM bandı) çalıştırırken, bir uzayı sadece 4×4 mm2 işgal ederken kullanabilir. Bu, lensin ince kalmasına izin verir (<100 μm kalınlığı) ve rahat.

Sağlık İzleme Entegrasyonu ve Konfor Ticareti

Akıllı kontak lenslerin birincil değeri sürekli sağlık izlemedir - glukoz, göz içi basıncı, lactate ve hatta ilaç teslimiyetini takip eder. Her sensör türü karmaşık ve potansiyel rahatsızlıklar getirir.

Intraok Basınç Sensing

Glaucoma yönetimi günde birkaç kez göz içi basıncı (İOP) ölçmeyi gerektirir. lensin içine yerleştirilen lensler veya kapasitif diyaframlar genellikle optik bölgeye ait olan eğriliği değiştirebilir ve standart bir hidrojekte ile karşılaştırıldığında önemli bir fark duymazlar.

Tear Biomarker Analysis

Elektrokimyasal sensörler, şekerli elektrotlara güvenerek, sadece yırtıcı bir yüzeye çıkan bir elektrokimyasal ortamdaki sensörlerin kapiller eylem yoluyla gözyaşlarıyla temasa geçmesini sağlamak.Bu mimari konjunktivasyonunu rahatsız eden bir mikro-da sensörü, sadece yırtıcıya açık olan bir sprey yüzeyinin içine sokağır.

Minimleme Sensörleri

Tüm çözülmemiş sensörler doğrudan lens materyaline yazdırılır ve en ince profili değiştirir.Inkjet baskılı polimerlerin PEDOT:PSS, araştırmacılar, sadece 100 nm kalınan elektrotlar depolayabilirler.Bu baskılı sensörler, temel lensin mekanik özelliklerini değiştirmez.

Scalable Comfort için Üretim Hedefleri

Laboratuvar prototiplerinden toplu üretime geçmek, biyokompatability'den ödün vermeden sıkı toleransları korumak için süreçler gerektirir.

Mikrofabrikasyon Teknikleri

Wafer-scale lithography on Flex substratlar artık aynı anda akıllı lenslerin dizilerini oluşturmak için kullanılır. Tipik bir işlem, lens materyali olarak şarj ederek, elektronik desenleri kullanarak takip eder ve sonra lensi serbest bırakır.Bu, binlerce lensin etrafındaki sensörlerin ve antenlerin hassas hizasını serbest bırakır.

Kalite Kontrol ve Biyokompatlanabilirlik Test

Akıllı lenslerin her bir kısmı, herhangi bir kistoksit leachables, hiçbir yüzey kusuru ve doğru sterilizasyonu sağlamak için titiz bir teste maruz kalmalıdır. Gelişmiş LSL (laser tarama konfokal mikroskobu) lensin sadece doğru işlevleri tespit etmek için kullanılır, ancak aynı zamanda aylık bir tek kullanımlık lensin aynı olduğunu da hisseder.

Düzenleme ve Klinik Tahminler

Konforla ilgili iddialar klinik veriler tarafından desteklenmeli. FDA ve diğer düzenleyiciler, "hazırdadaki" aşınma konforunu, amaçlanan kullanımların üst düzey temsilcisine kıyasla çok merkezi çalışmalar yürütüyor. Bazı akıllı lensler şimdi CEd anketleri ile İletişim Kullanıcı Deneyimi (CLUE) indeksi gibi temizlenmiş veya on yıl önce düşünülemez bir şekilde oksijen transistabilitesi ile donmuş durumda.

Future: Silk Fibroin ve Biomühendislik

Önümüzdeki gibi, biyoloji ve mühendislik kesişiminde malzemeler, birkaç hafta sonra ortadan kaldırılan uyuşturucu-rel kiralama akıllı lensler için ideal hale getirilebilir ve lensleri henüz uyumlu hale getirebilecek şekilde yapılandırılabilir. beta-form yapısı, birkaç hafta sonra ortadan kaldırmak için ideal hale getirebilir.

Başka bir sınır, koreal epitel hücreleri ile kaynaşmış, göz ortamındaki değişikliklere cevap verebilecek şekilde, doğal koreadan kronik rahatsızlıklara neden olan bir “biyohybrid” lensi oluşturmak.Bu tür lensler klinik kullanımdan yıllar sonra kalırken, erken deneylerin ortaya çıkması, hücreselleşmiş lenslerin şeffaflığı koruyabildiğini ve göz ortamındaki değişiklikleri sürdürebileceğini gösteriyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Akıllı kontak lens tasarımının yörüngesi açık: elektronik, malzemeler ve üretim, kullanıcı konforunun lensi aracılığıyla değerlendirilir. Bu teknolojiler - olgun ve ölçek, akıllı kontak lensleri, esnek elektronik, adaptif bir kaplama, ve ısıtmalı bir yük olmadan kablosuz güç - sürekli sağlık izleme yaparken günlük bir lens olarak hissetmek için uygun bir şekilde çalışır.