Kami menggunakan cookie untuk meningkatkan pengalaman Anda. Dengan terus menelusuri situs ini, Anda menyetujui penggunaan cookie kami. Informasi lebih lanjut.
Diterbitkan di jurnal Additive Manufacturing, tim peneliti dari Manipal Institute of Higher Education di India melaporkan pengembangan lensa kontak pembasahan diri cetak 3D. Saat ini dalam tahap pra-validasi, penelitian tersebut memiliki implikasi penting bagi pengembangan perangkat medis berbasis lensa kontak generasi berikutnya.
Lensa Kontak Cerdas
Studi: Lensa Kontak Membasahi Diri Menggunakan Aliran Kapiler. Kredit gambar: Kichigin/Shutterstock.com
Lensa kontak sering digunakan untuk mengoreksi penglihatan dan memiliki keuntungan karena lebih mudah dipakai daripada kacamata. Selain itu, lensa kontak memiliki kegunaan kosmetik, karena beberapa orang menganggapnya lebih estetis. Selain penggunaan tradisional ini, lensa kontak telah dieksplorasi untuk aplikasi dalam biomedis untuk mengembangkan perangkat penginderaan cerdas non-invasif dan diagnostik titik perawatan.
Beberapa penelitian telah dilakukan di bidang ini dan beberapa inovasi penting telah dikembangkan. Misalnya, lensa Google adalah lensa kontak pintar yang dapat digunakan untuk memantau kadar glukosa dalam air mata dan memberikan informasi diagnostik bagi penderita diabetes. Tekanan intraokular dan mata gerakan dapat dipantau menggunakan perangkat pintar. Bahan berstruktur nano telah dimasukkan ke dalam platform penginderaan berbasis lensa kontak pintar untuk bertindak sebagai sensor.
Namun, penggunaan perangkat ini dapat menjadi tantangan, menghambat pengembangan komersial platform berbasis lensa kontak.Mengenakan lensa kontak untuk waktu yang lama dapat menyebabkan ketidaknyamanan, dan cenderung mengering, menyebabkan lebih banyak masalah bagi pemakainya.Lensa kontak mengganggu proses kedipan alami, mengakibatkan retensi air yang tidak mencukupi dan kerusakan pada jaringan halus mata manusia.
Metode tradisional termasuk tetes mata dan sumbat punctal, yang meningkatkan stimulasi air mata untuk menghidrasi mata. Dua pendekatan baru telah dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir.
Pada pendekatan pertama, graphene lapisan tunggal digunakan untuk mengurangi penguapan air, meskipun pendekatan ini terhambat oleh metode fabrikasi yang kompleks. Pada metode kedua, aliran elektroosmotik digunakan untuk menjaga lensa tetap terhidrasi, meskipun metode ini memerlukan pengembangan biokompatibel yang andal. baterai.
Lensa kontak secara tradisional diproduksi menggunakan pemesinan bubut, pembentukan dan metode spin casting.Proses pencetakan dan spin-casting memiliki keuntungan hemat biaya, tetapi terhambat oleh perawatan pasca-pemrosesan yang kompleks untuk meningkatkan daya rekat material ke permukaan cetakan.Fabrikasi bubut adalah proses yang kompleks dan mahal dengan kendala desain.
Manufaktur aditif telah muncul sebagai alternatif yang menjanjikan untuk teknik manufaktur lensa kontak tradisional. Teknik ini menawarkan manfaat seperti pengurangan waktu, kebebasan desain yang lebih besar, dan efektivitas biaya. Pencetakan lensa kontak dan perangkat optik 3D masih dalam tahap awal, dan penelitian tentang proses ini kurang. Tantangan muncul dengan hilangnya fitur struktural dan adhesi antarmuka yang lemah di pasca-pemrosesan. Penurunan ukuran langkah menghasilkan struktur yang lebih halus, yang meningkatkan adhesi.
Meskipun semakin banyak penelitian yang berfokus pada penggunaan metode pencetakan 3D untuk membuat lensa kontak, ada sedikit diskusi tentang pembuatan cetakan dibandingkan dengan lensa itu sendiri. Menggabungkan teknologi pencetakan 3D dengan metode manufaktur tradisional menawarkan yang terbaik dari kedua dunia.
Penulis menggunakan metode baru untuk mencetak 3D lensa kontak pembasahan diri. Struktur utama dibuat menggunakan pencetakan 3D, dan model dikembangkan menggunakan AutoCAD dan stereolitografi, teknik pencetakan 3D yang umum. Diameter cetakan adalah 15 mm dan busur dasar adalah 8,5 mm. Ukuran langkah dalam proses pembuatan hanya 10 m, mengatasi masalah tradisional dengan lensa kontak cetak 3D.
Lensa Kontak Cerdas
Area optik lensa kontak yang diproduksi dihaluskan setelah dicetak dan direplikasi ke PDMS, bahan elastomer lembut. Teknik yang digunakan dalam langkah ini adalah metode litografi lunak. Fitur utama lensa kontak yang dicetak adalah adanya saluran mikro melengkung di dalam struktur , yang memberi mereka kemampuan untuk membasahi diri. Selain itu, lensa memiliki transmisi cahaya yang baik.
Penulis menemukan bahwa resolusi lapisan struktur menentukan dimensi saluran mikro, dengan saluran yang lebih panjang tercetak di tengah lensa dan panjang yang lebih pendek di tepi struktur yang dicetak. Namun, ketika terkena plasma oksigen, struktur menjadi hidrofilik , memfasilitasi aliran fluida yang digerakkan oleh kapiler dan membasahi struktur yang dicetak.
Karena kurangnya ukuran saluran mikro dan kontrol distribusi, saluran mikro dengan saluran mikro yang terdefinisi dengan baik dan efek langkah yang dikurangi dicetak ke struktur utama dan kemudian direplikasi ke lensa kontak. Gunakan aseton untuk memoles daerah optik dari struktur utama dan mencetak kapiler melengkung untuk menghindari hilangnya transmisi cahaya.
Para penulis mengatakan metode baru mereka tidak hanya meningkatkan kemampuan pelembab diri dari lensa kontak yang dicetak, tetapi juga menyediakan platform untuk pengembangan lensa kontak yang mendukung lab-on-a-chip di masa depan. Ini membuka pintu untuk penggunaannya sebagai nyata fungsional -aplikasi deteksi biomarker waktu. Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan arah penelitian yang menarik untuk masa depan perangkat biomedis berbasis lensa kontak.
Waktu posting: 30 April-2022
