Новое понимание процесса увлажнения глаз поможет улучшить контактные линзы

Когда контактные линзы действительно хорошие, человек забывает, что они присутствуют в глазах. Однако после многих часов ношения линзы и глаза высыхают, что способствует возникновению множества проблем.

Исследователи из Стэнфорда поставили перед собой задачу решить это посредством улучшения понимания того, как сделать так, чтобы глазам было комфортно. Саад Бамла, постдокторант биоинженерии Стэнфорда, проводил работу с группой коллег в лаборатории.

Более 30 миллионов американцев в настоящее время носят контактные линзы, но примерно половина из них перешла обратно в очки из-за контактных линз индуцированных симптомов, таких как сухость глаз. Ученые предположили, что большая часть дискомфорта возникает из разрушения слезной пленки – влажного слоя на поверхности глаза, в ходе процесса, называемого осушка.

Новое понимание человеческих слез может улучшить контактные линзы, говорят исследователи. Маслянистое покрытие на поверхности слезной пленки, защищает поверхность глаза удерживанием жидкости. Имитация липидного слоя в конструкции линзы, помогла бы миллионам людей избежать глазного дискомфорта.

Одной из функций липидного слоя является обеспечение механической прочности. Липиды в этом слое имеют вязкоупругие свойства, которые позволяют им притягивать и поддерживать водянистый слой под ними. Бамла уподобляет этот защитный слой воде: вы не можете находиться на поверхности воды, но даже тонкий брезент может обеспечить механическую прочность, чтобы выдержать вес человека.

Механическая структура очень тонкая, но она защищает всю массу жидкости. Если плавательный бассейн сократить до 1/100th ширины волос, то это было бы подходящим сравнением представления о слезной пленке с липидным слоем. Липидный слой также предотвращает слезную пленку от испарения. Глаза имеют температуру примерно 35 градусов по Цельсию, что теплее, чем окружающий воздух.

Как и любая жидкость на горячей поверхности, глаз постоянно нагревает жидкое покрытие и происходят потери влаги в воздух. Это тоже имеет важное значение для получения комфортных контактных линз, а затем, к конструированию линз, которые не дестабилизируют жидкостную пленку, что позволяет свести к минимуму болезненные симптомы, такие как сухость глаз, однако измерить это было сложно.

Чтобы решить эту проблему, Бамла с коллегами создал устройство, которое имитирует поверхность глаза. Устройство, названное  i-DDrOP, воспроизводит слезную пленку на поверхности контактной линзы. Это позволило учеными получить уникальный набор переменных, которые влияют на пленку, включая температуру, различные вещества, влажность натяжение вдоль криволинейной поверхности.

Благодаря возможности точно воссоздать слезную пленку на контактной поверхности линзы и проверить ее в действии, производители получили возможность сделать более удобные линзы, которые будут защищать пользователей от болезненных побочных эффектов ношения контактных линз.