Вчені з Китаю розробили контактні лінзи, які реагують на підвищення очного тиску і доставляють лікарські препарати в передню камеру ока за допомогою іонофореза. В експериментах на кроликах, які описані в журналі в журналі, пристрій показав ефективне зниження внутрішньоочного тиску. Вчені вважають, що їх розробка дозволить ефективніше боротися з втратою зору у людей з глаукомою.
Навіть короткочасні підвищення внутрішньоочного тиску (ВГД) при глаукомі - хронічному захворюванні очей, при якому ВГД перевищує нормативні показники, - можуть сприяти розвитку ускладнень. Серед таких ускладнень найчастіше виділяють зменшення полів зору, зниження гостроти зору з подальшою атрофією зорового нерва, тобто повною втратою зору. Найбільш яскравим проявом такого підвищення служить гострий напад глаукоми, при якому ВГД різко підвищується до високих значень, через що людина скаржиться на головний біль, нудоту, блювоту і сильне нездужання.
Препарати, що використовуються сьогодні, для зниження ВГД у вигляді крапель можуть бути недостатньо ефективні, оскільки через бар'єрні властивості рогівки вони не проникають в передню камеру ока - туди, де їх дія буде найбільш клінічно ефективною (вони можуть або покращувати відтік водянистої вологи, або знижувати її продукцію). Існуючі методи введення препаратів в передню камеру складні, незручні для пацієнтів і показують неоднозначну ефективність. При гострому приступі глаукоми навіть крапельне введення препарату може стати неможливим через нестерпний біль.
У зв'язку з цим актуальними стають ідеї про контактні лінзи, які могли б реагувати на підвищення ВГД і реєструвати їх. Такі лінзи існують, проте інформація від них несе лише діагностичну цінність, не надаючи лікувальної дії. Контактні лінзи з механізмом пасивної дифузії препарату, де введення ліків відбувається постійно з однаковою швидкістю, не показали високої ефективності через бар'єрні властивості рогівки і сльозовідділення.
Сі Се (Xi Xie) з колегами з Університету Чжуншань розробили контактну лінзу з принципово новим методом детекції підвищеного ВГД і спосіб введення препарату в передню камеру ока. Датчик підвищення ВГД, вбудований у верхню лінзу, складається з консольної конструкції з шістьма ємними чутливими пластинами. Вони кріпляться до опорної пластини з п'ятьма котушками індуктивності. Чутливі пластини контактують з передньою поверхнею нижньої лінзи, при цьому діелектрична повітряна плівка між опорною і чутливою пластинами утворюють змінний конденсатор. Він разом з котушкою індуктивності утворює схему для бездротового контролю ВГД.
Високе ВГД деформує кривизну рогівки і призводить до зменшення шару повітряного діелектрика, збільшення ємності та зменшення резонансної частоти ланцюга, яка реєструється зчитувальною котушкою вбудованої антени. Завдяки наднизькому модулю пружності і нульовій в'язкості змінні конденсатори, утворені консольною конфігурацією, можуть надчутливо реагувати на зміни ВГД.
У нижній лінзі вчені розташували компонувальну схему доставки ліків. На передній стороні лінзи знаходяться котушки, поєднані з конденсатором для бездротового збору енергії. На задній поверхні нижньої лінзи вчені розташували іонофоретичні електроди, покриті гідрогелем з ліками (бримонідин), які знаходяться в безпосередньому контакті з рогівкою.
Позитивно заряджений бримонідин, потрапляючи в передню камеру ока, збільшує захоплений відтік і знижує вироблення водянистої вологи. Іонофорез стимулює міграцію через рогівку заряджених частинок за допомогою електричного поля. Лікарський контур на нижній лінзі, отримуючи сигнал від датчика ВГД, генерує змінну напругу на електроді, яка переносила бримонідин в передню камеру через бар'єри рогівки. Конструкція з двошарових лінз володіла широким вікном огляду, не знижуючи поля зору.
В експерименті на свинячому очному яблуку, в якому ВГД підвищували за допомогою ін'єкції фізіологічного розчину в передню камеру ока, лінза визначала значення ВГД із середньою помилкою 16,49 7,58 відсотка порівняно з контрольним виміром. У всіх сесіях вимірювання ВГД відхилення від контролю не перевищувало 30 відсотків.
Після цього вчені провели експерименти на кроликах. ВГД кроликів контролювали або за допомогою лінзи, або за допомогою стандартної тонометрії (контроль). Для зниження ВГД бримонідин вводили за допомогою іонофорезу і за допомогою піпетки (контроль). Базово ВГД кроликів незначно коливалося в діапазоні 10-15 міліметрів ртутного стовпа. Після введення бримонідину за допомогою іонофорезу ВГД через 30 хвилин знизилося на 39,2 10,3 відсотка.
Протягом двох годин ВГД залишалося на рівні нижче 20 відсотків від початкового. Навпаки, введення бримонідіну через піпетку через 30 хвилин знизило ВГД лише на 12,4 ^ 14,3 відсотка (p = 0,0027). Аналогічні експерименти, де ВГД вимірювалося контрольним приладом показали відповідні зниження тиску. При цьому похибка вимірювання ВГД лінзою порівняно з вимірюванням приладом Tonopen склала менше 42 відсотків.
Вчені розраховують, що скоро їм вдасться провести клінічні випробування лінзи на людях. Потенційно ефективність застосування такої лінзи допоможе зберегти зір мільйонам людей, які страждають від глаукоми.
Втім, втратити зір можна не тільки через підвищений внутрішньоочний тиск: часто причиною сліпоти стає патологія сітківки. Але і з цим вчені намагаються активно боротися. Нещодавно ми розповідали, що імплантація пігментного шару сітківки в якості терапії вікової макулярної дистрофії зберегла зір у чотирьох пацієнтів.