Soczewki kontaktowe

5 Comments

Ponad milion Polaków nosi soczewki kontaktowe. Są komfortowe, ułatwiają aktywności fizyczną i zapewniają lepsze pole widzenia niż okulary. Dzisiejsze soczewki kontaktowe to nie tylko korekcja wzroku czy zmiana koloru tęczówki. Potrafią znacznie więcej – mogą posłużyć jako nośniki leków okulistycznych. Jaki materiał można wykorzystać do produkcji soczewek kontaktowych? Na pewno musi on charakteryzować się odpowiednimi właściwościami fizycznymi – przezroczystością i współczynnikiem załamania światła, mieć odpowiednią elastyczność i wytrzymałość, być bioobojętnym, gazoprzepuszczalnym, a także charakteryzować się zwilżalną powierzchnią i łatwością dezynfekcji. Dzisiejsze soczewki kontaktowe spełniają te wszystkie wymagania, ale nie zawsze tak było.


Jak to się zaczęło?

Soczewki kontaktowe były przedmiotem zainteresowania już w XVI wieku. W 1508 roku Leonardo da Vinci opisywał koncepcję szkieł zakładanych bezpośrednio na oko.  Od teorii do praktyki udało się przejść dopiero w XIX wieku, ale trudno tu jeszcze mówić o wielkim sukcesie – soczewki zakrywały całą twardówkę, były wykonane ze szkła, a co za tym idzie były zbyt ciężkie i mało komfortowe, a ze względu na kruchość po prostu niebezpieczne.

Pierwsze twarde soczewki

Dużo ograniczeń związanych ze szklanymi soczewkami udało się pokonać w 1936 roku łącząc szkło z materiałem polimerowym, natomiast w 1938 roku pojawiły się soczewki całkowicie wykonane z tworzywa sztucznego – nowego polimeru, polimetakrylanu metylu (PMMA, tzw. plexiglass), który pozwalał łatwo się kształtować, był lekki, jednakże nie przepuszczał tlenu, a soczewki z niego wykonane nadal były typem „twardówkowym”. W 1947 roku nastąpiła nowa era – era soczewek rogówkowych. Zmiana konstrukcji soczewek spowodowała, że stały się one lżejsze, poprawiła się jakość optyczna. Specjalnie zaprojektowane krawędzie miały zapewniać dostęp filmu łzowego i tlenu do rogówki i zapobiegać rozwojowi bakterii beztlenowych. Takie rozwiązanie było jednak dalekie od ideału. Choć przetrwały do czasów współczesnych, obecnie soczewki z PMMA nie cieszą się dużą popularnością.

Miękkie soczewki kontaktowe

W 1960 Wichterle i Lim - dwóch czechosłowackich chemików, opracowało nowe, miękkie soczewki wykonane z polimeru absorbującego wodę, tzw. hydrożelu, a dokładniej z hydroksyetylometakrylanu (HEMA). Mimo wielu zalet materiał wymagał jeszcze dopracowania ze względu na słabą jakość optyczną i trudności w codziennej „obsłudze” spowodowane jego dużym uwodnieniem.  W 1971 roku firma Bausch&Lomb po wprowadzeniu udoskonaleń materiału rozpoczęła sprzedaż miękkich soczewek hydrożelowych. 

Kilka słów o hydrożelach

Fazą formującą w hydrożelach są polimery hydrofilowe o bardzo dużej zdolności do absorpcji wody, które równocześnie mimo dużego uwodnienia utrzymują przestrzenną strukturę hydrożelu. Zawartość wody w hydrożelu określana jest przez parametr EWC (equilibrium water content ), który jest stosunkiem masy wody do masy całkowitej hydrożelu wyrażonym w procentach. Kolejnym ważnym parametrem jest przepuszczalność tlenu określana jako Dk, gdzie D oznacza dyfuzyjność, a k rozpuszczalność. Przepuszczalność tlenu wyraża się wzorem Dk=1.67*e ^(0.0397EWC) . Jak widać z powyższego wyrażenia im większa zawartość wody w materiale soczewki, tym wyższa przepuszczalność dla tlenu. Jednakże należy pamiętać, że wraz ze wzrostem uwodnienia soczewki wzrośnie też jej wiotkość co może obniżyć komfort noszenia soczewki. Niezbędne jest więc wypracowanie kompromisu między przepuszczalnościa dla tlenu, a sztywnością materiału. Soczewki hydrożelowe różnią się między sobą nie tylko stopniem uwodnienia, ale także ładunkiem powierzchniowym . W przypadku hydrożeli jonowych ujemnie naładowana powierzchnia będzie przyciągać pozytywnie naładowane proteiny z filmu łzowego. Brak ładunku powierzchniowego charakterystyczny dla hydrożeli niejonowych przeciwdziała powstawaniu osadów białkowych.

Hydrożelowo-silikonowe soczewki kontaktowe

Na soczewkach hydrożelowych nie mogło się jednak zakończyć. Opracowane w 1971 roku soczewki hydrożelowe nie były pozbawione wad – pojawiały się powikłania związane ze zbyt małą przepuszczalnością tlenu. W 1999 roku wprowadzono miękkie soczewki silikonowo-hydrożelowe, które zrewolucjonizowały branżę. Silikon charakteryzuje się większą przepuszczalnością tlenu, co pozwoliło na uniezależnienie się od zawartości wody w soczewce, a co za tym idzie dało większe pole do manewru w dostosowywaniu soczewek do różnych trybów noszenia i podnoszeniu komfortu użytkowania z zachowaniem optymalnej jakości widzenia. 

Soczewki sztywne gazoprzepuszczalne RGP

Choć lata 70 zdecydowanie należały do soczewek miękkich, pod koniec dekady dostępna stała się nowa alternatywa – sztywne soczewki gazoprzepuszczalne (pracowano nad nimi już dużo wcześniej). Co się kryje pod tą nazwą? Soczewki wykonanego z twardszego materiału niż w przypadku soczewek miękkich - z octanomaślanu celulozy (CAB), kombinacji PMMA i silikonu lub samego silikonu -  ale w przeciwieństwie do PMMA o dużej przepuszczalności tlenu. Służą do korekcji bardziej zaawansowanych wad wzroku, na przykład dużego astygmatyzmu, a także – w przypadku tzw. ortosoczewek zakładanych na noc – dają możliwość usunięcia m.in. krótkowzroczności. Nie należy ich mylić z twardymi soczewkami starego typu. Jak nazwa wskazuje są to soczewki o dużej przepuszczalności tlenu. W porównaniu do soczewek miękkich są mniejsze, bardziej wytrzymałe i odporne na białkowe osady.

Systemy uwalniania leków


Idea uwalniania leków z soczewek wbrew pozorom nie jest nowa. O takim rozwiązaniu myślał już Otto Wichterle – twórca pierwszych soczewek hydrożelowych.  Hydrożele są materiałami pozwalającymi na enkapsulację, a więc zamykanie substancji czynnych w strukturze i ich następne kontrolowane uwalnianie poprzez sterowanie parametrami fizyko-chemicznymi hydrożelu. Niestety, ówczesny pomysłodawca wyprzedzał swoje czasy – brakowało metod pozwalających na badanie zjawiska uwalniania leku. Wyższość uwalniania leków z soczewek nad kroplami czy maściami wyniki z dużo większej wydajności i możliwości kontrolowania czasu w jakim działa lek. Obecnie naukowcom udało się już stworzyć soczewkę uwalniająca lek na jaskrę.  Trwają badania kliniczne. Zespoły badawcze na całym świecie pracują nad możliwością uwalniania z soczewek również antybiotyków czy płynów nawilżających.

Małe laboratotarium

Uwalanianie leków to jeszcze nie koniec możliwości soczewek kontaktowych. Mogą zostać wykorzystane jako biosensory. Soczewka Sensimed'sTriggerfish pozwala monitorować ciśnienie w gałce ocznej istotne w diagnozowaniu jaskry.  Jej działanie opiera się na wykorzystaniu tensometru reagującego na zmiany ciśnienia, a następnie przekazującego dane do procesora, skąd poprzez antenę nadawczo-odbiorczą zostają przesłane drogą radiową do rejestratora na szyi pacjenta. Jako, że poziom glukozy można monitorować nie tylko na podstawie krwi, ale i łez kolejnym pomysłem, rozwijanym przez Google’a  jest soczewka dla cukrzyków. Firma uzyskała już patent, ale nie wiadomo kiedy produkt mógłby trafić na rynek. 

Literatura:
1. Health Case Study 31: The Contact Lens Industry: Structure, Competition, and Public Policy; Ch. 2—The Development of Contact Lenses.
2. Janusz Pluta, Bożena Karolewicz, Hydrożele: właściwości i zastosowanie w technologii postaci leku. I. Charakterystyka hydrożeli.
3. Adam Rojek, Piotr Michałowski, Soczewki kontaktowe.
4. C Maldonado-Codina et al. Optometry in Practice Vol 4 (2003), pp. 101 – 115.
5. http://www.pryzmat.pwr.edu.pl/wiadomosci/1504.
6. http://inzynieria-aparatura-chemiczna.pl/pdf/2014/2014-4/InzApChem_2014_4_274-275.pdf.
7. http://www.polimery.am.wroc.pl/pdf/2014/44/2/83.pdf.

Unknown

5 komentarzy:

  1. marco8914 sierpnia 2017 10:43

    Soczewki to jeden z najlepszych wynalazków ludzkości :) Dzięki nim wiele osób ma dużo prościej w życiu, a niektórym nawet umożliwiają wręcz robienie tego, co lubią, a w okularach nie mogliby tego robić. Osobiście używam soczewek jednodniowych https://www.acuvue.pl/1-day-acuvue-moist-multifocal, które świetnie korygują wadę wzroku oraz są niezwykle wygodne w noszeniu. Polecam ich spróbować, bo naprawdę warto :)

    OdpowiedzUsuń
  2. Anonimowy20 sierpnia 2019 20:26

    W sumie chyba najczęściej soczewki miesięczne są wybierane. No może też te dwutygodniowe. Najważniejsze to wybrać odpowiednie do swoich oczu, takie z którymi będziecie się bardzo dobrze czuć. Warto tu też postawić na https://blikpol.pl/soczewki-kontaktowe-dobor i odpowiednio dobór soczewek kontaktowych

    OdpowiedzUsuń
  3. Marta8916 września 2019 11:29

    Ten komentarz został usunięty przez autora.

    OdpowiedzUsuń
  4. Nowak16 września 2019 16:47

    Ten komentarz został usunięty przez autora.

    OdpowiedzUsuń
  5. Marta8928 marca 2020 08:34

    Ogólnie polecam Wam szukać sobie soczewek na stronie https://www.twojesoczewki.com/ Jestem przekonana, że znajdziecie opcje idealne dla siebie, jeśli chodzi o ceny i odpowiedni dobór soczewek. Osobiście bardzo często tam zaglądam, aby uzupełnić zapasy.

    OdpowiedzUsuń

Instagram