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En un artículo publicado en la revista Additive Manufacturing, un equipo de investigadores del Instituto Manipal de Educación Superior de la India informa sobre el desarrollo de una lente de contacto autohumectante impresa en 3D. Actualmente, en la etapa de prevalidación, la investigación tiene implicaciones importantes para el desarrollo de Dispositivos médicos basados en lentes de contacto de última generación.
Lentes de contacto inteligentes
Estudio: Lentes de contacto autohumectantes usando flujo capilar. Crédito de la imagen: Kichigin/Shutterstock.com
Los lentes de contacto a menudo se usan para corregir la visión y tienen la ventaja de ser más fáciles de usar que los anteojos. Además, tienen usos cosméticos, ya que algunas personas los encuentran más agradables estéticamente. Además de este uso tradicional, se han explorado aplicaciones para los lentes de contacto. en biomedicina para desarrollar dispositivos de detección inteligente no invasivos y diagnósticos en el punto de atención.
Se han llevado a cabo varios estudios en esta área y se han desarrollado algunas innovaciones notables. Por ejemplo, la lente de Google es una lente de contacto inteligente que se puede usar para monitorear los niveles de glucosa en las lágrimas y brindar información de diagnóstico para las personas con diabetes. los movimientos se pueden monitorear usando dispositivos inteligentes. Se han incorporado materiales nanoestructurados en plataformas de detección inteligentes basadas en lentes de contacto para actuar como sensores.
Sin embargo, el uso de estos dispositivos puede ser un desafío, lo que dificulta el desarrollo comercial de plataformas basadas en lentes de contacto. El uso de lentes de contacto durante períodos prolongados puede causar molestias y tienden a secarse, causando más problemas para el usuario. Lentes de contacto interferir con el proceso natural de parpadeo, lo que resulta en una retención de agua insuficiente y daños en el delicado tejido del ojo humano.
Los métodos tradicionales incluyen gotas para los ojos y tapones lagrimales, que mejoran la estimulación lagrimal para hidratar los ojos. En los últimos años se han desarrollado dos enfoques novedosos.
En el primer enfoque, se usa grafeno de una sola capa para reducir la evaporación del agua, aunque este enfoque se ve obstaculizado por métodos de fabricación complejos. En el segundo método, se usa el flujo electroosmótico para mantener la lente hidratada, aunque este método requiere el desarrollo de biocompatibles confiables. pilas
Los lentes de contacto se fabrican tradicionalmente utilizando métodos de mecanizado en torno, formación y fundición por rotación. Los procesos de moldeo y fundición por rotación tienen ventajas rentables, pero se ven obstaculizados por complejos tratamientos posteriores al procesamiento para mejorar la adhesión del material a la superficie del molde. proceso complejo y costoso con restricciones de diseño.
La fabricación aditiva se ha convertido en una alternativa prometedora a las técnicas tradicionales de fabricación de lentes de contacto. Estas técnicas ofrecen beneficios como reducción de tiempo, mayor libertad de diseño y rentabilidad. estos procesos faltan. Los desafíos surgen con la pérdida de características estructurales y la adhesión interfacial débil en el procesamiento posterior. La disminución del tamaño del paso da como resultado una estructura más suave, lo que mejora la adhesión.
Aunque cada vez más investigaciones se han centrado en el uso de métodos de impresión 3D para fabricar lentes de contacto, falta un debate sobre la fabricación de moldes en comparación con los propios lentes. La combinación de la tecnología de impresión 3D con los métodos de fabricación tradicionales ofrece lo mejor de ambos mundos.
Los autores utilizaron un método novedoso para imprimir lentes de contacto autohumectantes en 3D. La estructura principal se fabricó mediante impresión 3D y el modelo se desarrolló mediante AutoCAD y estereolitografía, una técnica común de impresión en 3D. El diámetro del troquel es de 15 mm y el el arco base es de 8,5 mm. El tamaño de paso en el proceso de fabricación es de solo 10 µm, superando los problemas tradicionales de las lentes de contacto impresas en 3D.
Lentes de contacto inteligentes
Las áreas ópticas de las lentes de contacto fabricadas se alisan después de la impresión y se replican en PDMS, un material elastomérico blando. La técnica empleada en este paso es un método de litografía blanda. Una característica clave de las lentes de contacto impresas es la presencia de microcanales curvos dentro de la estructura. , lo que les da la capacidad de autohumectarse. Además, la lente tiene una buena transmisión de luz.
Los autores encontraron que la resolución de la capa de la estructura dictaba las dimensiones de los microcanales, con canales más largos impresos en el medio de la lente y longitudes más cortas en los bordes de las estructuras impresas. Sin embargo, cuando se exponen al plasma de oxígeno, las estructuras se vuelven hidrofílicas. , facilitando el flujo de fluido impulsado por capilaridad y humedeciendo las estructuras impresas.
Debido a la falta de control de tamaño y distribución de microcanales, se imprimieron microcanales con microcanales bien definidos y efectos de paso reducidos en la estructura maestra y luego se replicaron en la lente de contacto. Use acetona para pulir las regiones ópticas de la estructura principal e imprima capilares curvos para evitar la pérdida de transmisión de luz.
Los autores dicen que su nuevo método no solo mejora la capacidad de autohidratación de los lentes de contacto impresos, sino que también proporciona una plataforma para el desarrollo futuro de lentes de contacto habilitados para lab-on-a-chip. aplicaciones de detección de biomarcadores en el tiempo. En general, este estudio proporciona una dirección de investigación interesante para el futuro de los dispositivos biomédicos basados en lentes de contacto.
Hora de publicación: 30-abr-2022
