Inteligentná kontaktná šošovka sama dávkuje liek proti glaukómu

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Nová šošovka meria vnútroočný tlak bez použitia batérie.

• Zariadenie priamo uvoľňuje liečivo pri zistení vysokých hodnôt vnútroočného tlaku.

• Systém eliminuje potrebu každodenného kvapkania očných kvapiek.

Glaukóm vyžaduje dlhodobú terapiu vo forme očných kvapiek. Táto konvenčná metóda vykazuje extrémne nízku účinnosť, pretože do vnútroočného tkaniva prenikne zakaždým menej ako 5 % aplikovanej dávky liečiva. Miera dlhodobého dodržiavania tohto nekomfortného režimu u pacientov klesá do jedného roka na úroveň približne 40 %.

Výskumníci z Univerzity v Britskej Kolumbii predstavili bezbatériovú celopolymérovú mikrofluidnú šošovku, ktorá tento systémový problém adresuje. Zariadenie s technickým označením AP-TSCL v sebe kombinuje citlivý senzor vnútroočného tlaku s viacstupňovým mechanizmom na riadené uvoľňovanie liečiv. Odborníci cielene využili štruktúry a biokompatibilné materiály, ktoré sa pri výskyte zvýšeného vnútroočného tlaku mechanicky deformujú.

Samotná fyzická deformácia materiálu šošovky spúšťa postupné vytláčanie látok z viacerých presne navrhnutých integrovaných rezervoárov. Zariadenie dokáže takto plynule dodávať timolol alebo brimonidín priamo do prostredia oka. Implementovaný mechanizmus vôbec nepotrebuje na svoju nepretržitú prevádzku žiadne zložité a objemné elektronické súčiastky.

Samotná výroba senzorov prebieha pomocou osvedčenej mäkkej litografie z poly-dimetylsiloxánu a následnej tepelnej kompresie formy. Predbežné merania účinnosti prebehli v simulovanom prostredí in vitro na modeli umelého oka. Nasledujúca fáza testovania ex vivo pracovala priamo s odobratými enukleovanými hovädzími očami. Účinnosť v celom živom organizme nakoniec úspešne potvrdili in vivo štúdie na králikoch s indukovanou očnou hypertenziou.

Inovované riešenie dosiahlo merateľné zníženie tlaku, ktoré bolo úplne porovnateľné so štandardnou lokálnou farmakologickou liečbou s kvapkami. Presný dizajn senzorových prahov zabraňuje akémukoľvek nadmernému alebo naopak nedostatočnému podávaniu účinnej látky počas dňa. Riešenie udržuje hladinu lieku na konštantnej úrovni, čím radikálne predchádza nežiaducim systémovým vedľajším prejavom.

Šošovky tohto druhu aktuálne nachádzajú rastúce vedecké využitie aj pri diagnostike mnohých ďalších fyziologických indikátorov. Tieto neinvazívne nástroje dokážu spoľahlivo a nepretržite merať koncentrácie glukózy, laktátu, chloridov a urey v slznom filme. Rýchly vývoj v tomto medicínskom segmente postupne posúva celú oftalmológiu k vylepšenej personalizovanej starostlivosti.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Technológia umožní pacientom s glaukómom prijímať liečbu plne autonómne bez nutnosti sledovať harmonogram používania kvapiek.

Zdroj: spectrum.ieee.org foto: YANGZHI ZHU/TERASAKI INSTITUTE FOR BIOMEDICAL INNOVATION