Гидрогелевые контактные линзы для диагностики заболеваний по биомаркерам слезы

гирогелевые контактные линзы

Группа ученых из Института биомедицинских инноваций Терасаки, разработала метод, который позволит создавать особые гидрогелевые контактные линзы. Эти изделия предназначены для определения биомаркеров в слезной жидкости. Это позволит проводить быструю диагностику сахарного диабета и других заболеваний.

Как удалось создать гидрогелевые линзы с нужными характеристиками

Команда начала с оптимизации компонентов гидрогеля. Перед создателями стояла задача получить особые характеристики материала, которые позволили бы ему иметь гладкую поверхность и при этом иметь в своей структуре микрорезервуары для сбора слезной жидкости.

гирогелевые контактные линзы

Ученые сформировали микроканалы в гидрогеле с использованием 3D-печатной формы. Заключительным этапом процесса изготовления гидрогелевых контактных линз для диагностики было закрытие микроскопических каналов путем приклеивания дополнительного слоя гидрогеля к поверхности микроканала.

Зачем нужны гидрогелевые контактные линзы с микрорезервуарами для слез?

Жидкости и секреции человеческого организма содержат молекулы, известные как биомаркеры. Они содержат обширную информацию о здоровье организма и наличии заболеваний. 

Среди выделений, таких как слезы, пот и слюна, слезы считаются лучшим источником биомаркеров, с концентрациями, подобными тем, которые содержатся в крови. Слезы также стерильны, легко доступны и менее подвержены повреждающему воздействию изменения температуры, скорости испарения и секреции.

Полезные и измеримые биомаркеры, обнаруженные в слезах, включают ионы натрия, которые являются индикаторами заболевания сухих глаз, и молекулы глюкозы, которые являются ранним диагностическим инструментом для выявления диабета. Кроме того, измерение рН слез может быть использовано для проверки жизнеспособности клеток, эффективности лекарств и наличия признаков других заболеваний.

Поэтому способность эффективно собирать слезы и измерять их рН и уровни биомаркеров в реальном времени крайне полезна. Один из подходов, который активно изучается, — это идея биосенсорных гидрогелевых контактных линз. 

 Гибкие и прозрачные материалы, известные как гидрогели, в настоящее время используются в коммерческих целях для изготовления контактных линз. Они просты в работе и экономически эффективны. Однако до настоящего времени не было доказано, что они являются идеальными материалами для изготовления каналов и резервуаров, поскольку они чувствительны к традиционным методам изготовления. 

гирогелевые контактные линзы

Ранее гидрогели считались уязвимы к деформациям, вызванным растворителями или температурными и вакуумными условиями, требуемыми некоторыми методами изготовления. Известны методы, которые позволяют создавать гидрогелевые каналы с шероховатой поверхностью или неоднородными размерами.

Испытания гидрогелевых контактных линз для диагностики

Команда прототипировала датчики для сбора, тестирования и измерения уровня рН искусственных слез, протекающих через микроканалы. Были также протестированы уровни натрия, и результаты показали приемлемый и прогнозируемый диапазон обнаружения натрия для диагностических целей.

Ученым еще предстоит поработать над точной настройкой таких факторов, как влажность, гидратация гидрогеля и прикладываемое давление, с тем чтобы повысить скорости потока и динамику биосенсорной контактной линзы. Есть также планы экспериментировать с меньшими каналами в более тонких гидрогелевых пленках, прежде чем будет разработана окончательная контактная линза.

«Производство успешного прототипа, описанного здесь, и продолжающиеся усилия по совершенствованию его возможностей знаменуют собой значительный прогресс в области биосенсации контактных линз», — сказал Али Хадемхоссейни, доктор философии, директор и генеральный директор Института Терасаки. «Такая инновационная работа хорошо вписывается в миссию нашего института по созданию решений, которые восстанавливают или укрепляют здоровье людей».

Оцените статью
Добавить комментарий