據麥姆斯咨詢報道,近期,中山大學謝曦教授研究團隊開發出一款集成式智能無線診療隱形眼鏡,可用于青光眼患者原位眼壓監測,并能夠在高危眼壓條件下通過離子電滲療法按需釋放藥物。該隱形眼鏡無需電池、結構緊湊、可進行微創診療,有望成為青光眼治療系統的理想選擇。相關研究成果已發表于Nature Communications期刊。
青光眼是常見的眼科疾病,會導致不可逆的視力降低甚至失明。病理性眼壓增高是導致青光眼的主要原因,因此持續關注眼壓變化并及時采取治療至關重要。
在這項研究中,謝曦教授研究團隊提出了一項創新舉措,通過采用高度緊湊的結構設計,將電路和傳感器集成在小巧、超薄、靈活且可彎曲的隱形眼鏡上。其中,眼壓傳感模塊基于獨特的懸臂式電路設計,可以超靈敏地檢測眼壓波動。給藥模塊則利用一種高效的無線電能傳輸(WPT)電路,驅動抗青光眼藥物通過離子電滲療法進入房水(充滿在眼房內的透明清澈液體,可調節眼壓),該設計為藥物傳遞和增強藥物滲透角膜提供了一個高效智能的電開關。

無線診療隱形眼鏡設計和制造過程示意圖
值得一提的是,研究人員在設計眼壓傳感模塊和給藥模塊時采用了不同的工作頻率,避免了交叉耦合,從而確保了該無線診療隱形眼鏡不同模塊的獨立功能。

避免交叉耦合和藥物輸送模擬示意圖
該無線診療隱形眼鏡柔軟輕巧、可重復使用,具有微創、智能、無線和治療功能,且不會對佩戴者視力造成影響。其結構為雙層鏡片,鏡片上涂有抗青光眼藥物溴莫尼丁,可以監測眼壓并根據需要緩慢釋放精確劑量的藥物,從而達到治療青光眼的目的。此外,還可以在藥物中添加抗生素,以免佩戴者眼睛出現細菌感染。

用于眼壓實時監測和給藥管理的無線診療隱形眼鏡示意圖

無線診療隱形眼鏡的傳感和治療性能
研究人員表示,該隱形眼鏡的制造工藝能夠與現有的大規模標準制造工藝相兼容,可實現批量化、高效益生產。雖然在進入臨床試驗前仍需要開展進一步研究,但該智能診療系統在實時監測和無線醫療干預等方面展現了巨大的發展潛力,有望應用到更多其它眼科疾病的診斷與治療,并將進一步推動新一代個性化健康管理和診療系統不斷創新。
論文信息:
https://doi.org/10.1038/s41467-022-29860-x
延伸閱讀:
《即時診斷應用的生物傳感器技術及市場-2022版》
《醫療柔性電子技術及市場趨勢-2020版》
