Forskare vid Tohoku University har utvecklat en ny typ av smarta kontaktlinser som kan förhindra torra ögon. Det självfuktande systemet, som beskrivs i journalen Avancerad materialteknik , upprätthåller ett lager av vätska mellan kontaktlinsen och ögat med hjälp av en ny mekanism.

Smarta kontaktlinser är bärbara enheter som kan påskynda synen bortom naturliga mänskliga kapacitet. De utvecklas för ett brett spektrum av applikationer från icke-invasiv övervakning till synkorrigering till augmented reality-visning.

"Även om det har gjorts många framsteg på senare tid när det gäller nya funktioner för smarta kontaktlinser, det har gjorts små framsteg när det gäller att lösa nackdelarna med att använda kontaktlinser dagligen, " säger professor Matsuhiko Nishizawa, ingenjör vid Tohoku University.

Ett av de största problemen med kontaktlinser är att de kan orsaka "torrögonsyndrom" på grund av minskad blinkning och ökad fuktavdunstning. Torra ögonsyndrom kan leda till hornhinnesår och inflammation samt en känsla av obehag.

För att ta itu med detta viktiga problem, forskarna utvecklade en ny mekanism som håller linsen fuktig. Systemet använder elektroosmotiskt flöde (EOF), som får vätska att flöda när en spänning appliceras över en laddad yta. I detta fall, en ström som appliceras på en hydrogel får vätska att flöda uppåt från patientens tillfälliga tårreservoar bakom det nedre ögonlocket till ögats yta.

"Detta är den första demonstrationen att EOF i en mjuk kontaktlins kan hålla linsen fuktig, säger Nishizawa.

Forskarna undersökte också möjligheten att använda en trådlös strömförsörjning för kontaktlinserna. De testade två typer av batterier, ett magnesium-syre-batteri och en enzymatisk fruktos-syre-bränslecell, som båda är kända för att vara säkra och icke-toxiska för levande celler. De visade att systemet framgångsrikt kan drivas av dessa biobatterier, som kan monteras direkt på den laddade kontaktlinsen.

Ytterligare forskning behövs för att utveckla förbättrade självfuktande kontaktlinser som är tuffare och kan fungera vid mindre strömmar.

"I framtiden, det finns utrymme att utöka denna teknik för andra applikationer, såsom läkemedelsleverans, säger Nishizawa.