Επιστήμονες στη Νότια Κορέα δημιούργησαν ένα νέο υλικό για φακούς επαφής, το οποίο έχει την ικανότητα να «κλείνει» μόνο του μικρές γρατζουνιές. Η εξέλιξη αυτή θα μπορούσε, στο μέλλον, να οδηγήσει σε πιο ανθεκτικούς φακούς, με μεγαλύτερη διάρκεια χρήσης και λιγότερες ανάγκες αντικατάστασης.
Σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό ACS Applied Polymer Materials, πρόκειται για ένα αυτοεπιδιορθούμενο υδρογελές υλικό, δηλαδή ένα μαλακό ζελοειδές πολυμερές, το οποίο μπορεί να αποκαθιστά μικρές φθορές μέσα σε περίπου μία ώρα, όταν εκτίθεται σε υπεριώδες φως UV και σε θερμοκρασία δωματίου.
Οι μαλακοί φακοί επαφής κατασκευάζονται συνήθως από πολυμερή υλικά, τα οποία συγκρατούνται μέσω σταθερών χημικών δεσμών. Όταν αυτοί οι δεσμοί σπάσουν, δεν μπορούν να επανενωθούν. Έτσι, ακόμη και μια μικρή γρατζουνιά παραμένει μόνιμη και μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα της όρασης, προκαλώντας διασπορά φωτός, θάμβος ή προσωρινή μείωση της καθαρότητας. Παράλληλα, τέτοιες φθορές μπορούν να αυξήσουν τον κίνδυνο ερεθισμών ή λοιμώξεων, όπως η κερατίτιδα.
Μέχρι σήμερα, τα υλικά που μπορούσαν να αυτοεπιδιορθωθούν χρειάζονταν πολύ υψηλές θερμοκρασίες, συχνά πάνω από τους 80 βαθμούς Κελσίου. Αυτό τα καθιστούσε ακατάλληλα για χρήση σε φακούς επαφής, καθώς η θερμότητα μπορεί να αλλοιώσει τη δομή, την υγρασία και την άνεση του φακού.
Οι ερευνητές Jung-Hyun Choi και Byoung-Ki Cho, από το Πανεπιστήμιο Dankook, επιχείρησαν να ξεπεράσουν αυτό το εμπόδιο. Το υλικό που ανέπτυξαν βασίζεται σε έναν δισουλφιδικό διασυνδετή, δηλαδή σε ένα μόριο που περιλαμβάνει δεσμό θείου-θείου. Ο συγκεκριμένος δεσμός μπορεί να σπάει και να επανασχηματίζεται όταν εκτίθεται σε υπεριώδη ακτινοβολία. Με αυτόν τον μηχανισμό, το υλικό μπορεί να «θεραπεύει» μικρές χαρακιές, χωρίς να χάνει το σχήμα, την ελαστικότητα ή την περιεκτικότητά του σε νερό.
Για να ελέγξουν την ιδέα τους, οι επιστήμονες ενσωμάτωσαν τον διασυνδετή σε πλαστικό HEMA, ένα υλικό που χρησιμοποιείται ευρέως στους εμπορικούς μαλακούς φακούς επαφής. Στη συνέχεια, έκοψαν τα δείγματα στη μέση με λεπίδα, ώστε να μιμηθούν πραγματική μηχανική φθορά, και τα υπέβαλαν είτε σε θέρμανση είτε σε έκθεση σε UV φως. Μετά τη διαδικασία, μέτρησαν την αντοχή του υλικού.
Η θέρμανση επέτρεψε την αποκατάσταση της μηχανικής αντοχής έπειτα από τέσσερις ώρες στους 80 βαθμούς Κελσίου. Αντίθετα, η έκθεση σε υπεριώδες φως πέτυχε σχεδόν αντίστοιχο αποτέλεσμα μέσα σε μόλις 60 λεπτά. Η διαφορά αυτή αποδίδεται στο γεγονός ότι η θερμότητα αφυδατώνει το υλικό, ενώ η UV ακτινοβολία βοηθά να διατηρηθεί η υγρασία του. Έτσι, το πολυμερές παραμένει εύκαμπτο και μπορεί να ανασυνδεθεί πιο αποτελεσματικά.
Οι ερευνητές δεν περιορίστηκαν στα αρχικά δείγματα, αλλά κατασκεύασαν και φακούς επαφής από το νέο υλικό. Στη συνέχεια πρόσθεσαν επίστρωση με MPC, μια ουσία που ήδη χρησιμοποιείται εμπορικά για να μειώνει τη συσσώρευση πρωτεϊνών στην επιφάνεια των φακών. Η επίστρωση συνδέθηκε με τον φακό μέσω της ίδιας διαδικασίας UV φωτισμού, μειώνοντας τα στάδια παραγωγής και κάνοντας τη μέθοδο πιο εύχρηστη για πιθανή βιομηχανική αξιοποίηση.
Στις εργαστηριακές δοκιμές, οι φακοί με επικάλυψη εμφάνισαν έως 57% μικρότερη προσκόλληση πρωτεϊνών και 42% χαμηλότερη συσσώρευση λυσοζύμης σε σύγκριση με τους φακούς χωρίς επικάλυψη. Ταυτόχρονα, η αντοχή τους στις γρατζουνιές βελτιώθηκε σημαντικά, ενώ η διαφάνεια και η περιεκτικότητα σε νερό παρέμειναν σε επίπεδα αντίστοιχα με εκείνα των εμπορικών φακών pHEMA.
Όσοι χρησιμοποιούν φακούς επαφής γνωρίζουν ότι ακόμη και μικρές φθορές μπορούν να οδηγήσουν σε δυσφορία, θολή όραση ή πρόωρη αντικατάσταση. Το νέο υλικό δείχνει ότι, στο μέλλον, οι φακοί επαφής θα μπορούσαν να αποκτήσουν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα και να διατηρούνται λειτουργικοί για περισσότερο χρόνο.
Ωστόσο, η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε εργαστηριακό στάδιο. Το υλικό δεν έχει δοκιμαστεί σε ανθρώπινα μάτια και δεν αποτελεί εγκεκριμένο ή εμπορικά διαθέσιμο προϊόν. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι, μελλοντικά, οι υπάρχουσες συσκευές καθαρισμού φακών με UV φως θα μπορούσαν ενδεχομένως να αξιοποιηθούν και για την επιδιόρθωση μικρών γρατζουνιών, αν και αυτό δεν έχει ακόμη επιβεβαιωθεί πειραματικά.
Διαβάστε ακόμη
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο Θέμα