Nuova lente a contatto in idrogel conserva lacrime per monitorare salute

Prototipo a dimensioni ingrandite della nuova lente con biosensore e serbatoi lacrimali integrati (credito: Khademhosseini Lab)

Lenti a contatto che usano le lacrime per monitorare la salute del paziente sono state sviluppate da un team di ricercatori del Terasaki Institute for Biomedical Innovation. Le lacrime, così come altri fluidi o molte altre secrezioni prodotte dal corpo umano, contengono infatti speciali molecole, definite come biomarcatori, che possono fornire numerose informazioni sulla salute del corpo, anche riguardo a specifiche aree. Dopo il sangue e oltre al sudore e alla saliva, le lacrime sono considerate come una delle fonti migliori di biomarcatori, tanto che spesso vengono e, in tal senso, paragonate allo stesso sangue. Sono inoltre sterili, facilmente disponibili e non subiscono gli effetti dei cambi di temperatura.

Tra i biomarcatori che sono inclusi nelle lacrime ci sono gli ioni di sodio, che possono essere usati per diagnosticare la malattia dell’occhio secco, e le molecole di glucosio, usate di solito per diagnosticare il diabete nella fase iniziale.
Le lacrime però vanno efficientemente raccolte e la difficoltà sta proprio in questo. Uno dei metodi che si sta diffondendo di più in tal senso è l’uso di lenti a contatto che includono dei canali minuscoli i quali guidano il flusso di lacrime affinché arrivino in dei minuscoli serbatoi che possono fare anche il monitoraggio.

Mentre le lenti possono essere costruite efficientemente con l’idrogel, uno dei materiali flessibili e trasparenti più usati nel settore, ancora non è stato trovato un materiale simile, in termini di efficienza, per quanto riguarda la costruzione dei detti canali e dei serbatoi. L’idrogel in questo caso non va bene perché è vulnerabile alla deformità causata dai solventi nonché alle temperature.
Il team dell’istituto Terasaki ha usato un nuovo idrogel appositamente ingegnerizzato per essere più elastico. Con questo nuovo idrogel hanno stampato i microcanali delle lenti con stampanti 3D e hanno legato questi canali alla lente tramite uno strato aggiuntivo di idrogel.
Una volta testata la lente si mostrava molto efficace nell’agevolare il flusso delle lacrime nei canali.

“Oltre alla nostra riuscita fabbricazione di microcanali in idrogel per lenti a contatto commerciali, abbiamo anche scoperto che la pressione del battito di ciglia può facilitare lo scambio lacrimale nella lente attraverso questi microcanali, spiega Shiming Zhang, ricercatore del Terasaki che sta partecipando al progetto. “Questa è una scoperta entusiasmante perché apre la possibilità alle lenti di essere un mezzo per prevenire la malattia dell’occhio secco, una condizione che si trova comunemente nei portatori di lenti a contatto. Miriamo a sviluppare una lente a contatto brevettata che tratti attivamente questa condizione migliorando il flusso lacrimale negli occhi”.

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