Soczewki kontaktowe będą naprawiać się same. Tak przyszłość zagląda nam prosto w oczy
W przypadku soczewek kontaktowych z jednej strony mówimy o czymś absolutnie codziennym, tanim w użyciu, wygodnym i masowym, a z drugiej o wyrobie medycznym, który ląduje bezpośrednio na oku, więc musi spełniać odpowiednie standardy. Dlatego też mam wrażenie, że każda próba ulepszenia soczewek jest małym testem dojrzałości dla całej “miękkiej” technologii. Jeśli materiał ma działać na powierzchni oka, to musi być nie tylko sprytny chemicznie, ale też stabilny, przezroczysty, wygodny i najzwyczajniej w świecie bezpieczny.
Rysa na soczewce to wcale nie taki banalny problem
Odkąd piszę o materiałach samonaprawiających, zawsze trafiam na podobny schemat. Sama wizja wygląda zwykle świetnie, ale codzienność szybko brutalnie sprawdza szczegóły. Samonaprawiająca się karoseria, ubranie, elektronika albo powłoka ochronna brzmią jak obietnica świata, w którym przedmioty nie starzeją się w ogóle. Jednak później okazuje się, że naprawa wymaga wysokiej temperatury, specjalnego środowiska, długiego czasu, dodatkowego katalizatora albo działa tylko przez kilka cykli.
W przypadku soczewek kontaktowych margines błędu jest jeszcze mniejszy. Miękkie soczewki powstają z hydrożeli, czyli uwodnionych sieci polimerowych. Ich zaletą jest komfort, przepuszczalność i dopasowanie do oka, ale ta sama delikatność oznacza podatność na uszkodzenia. Pył, drobina piasku, nieostrożne czyszczenie czy mikrozarysowanie powierzchni. W praktyce niewiele trzeba, żeby soczewka zaczęła drażnić oko, pogorszyła jakość widzenia i po prostu nadawała się do wyrzucenia.
Dzisiejsza odpowiedź rynku jest prosta, bo uszkodzonej soczewki się nie naprawia. Wyrzuca się ją i bierze kolejną. W przypadku jednodniowych soczewek taki model jest częścią konstrukcji produktu, ale przy wariantach wielokrotnego użytku każde skrócenie życia soczewki oznacza koszt oraz odpady. Przy soczewkach aplikujących lek, o których pisałem w 2022 roku widać było już, że ten niepozorny kawałek hydrożelu może stać się czymś więcej niż korektorem wzroku. Teraz dochodzi więc konieczny kolejny etap tego ulepszania soczewek, a to poprzez ich automatyczne naprawianie.
Godzina światła UV i chemia, która zszywa materiał od środka
Nowy materiał opracowany w Korei Południowej przez Jung-Hyun Choi oraz Byoung-Ki Cho bazuje na hydrożelu, ale nie jest zwykłą miękką soczewką z jedną dodatkową “magiczną” warstwą. Sedno jej wyjątkowości tkwi w sieci polimerowej zbudowanej z metakrylanowego polimeru oraz mostków disulfidowych, czyli wiązań siarka-siarka. Pod wpływem światła ultrafioletowego o długości fali 365 nm zachodzi wymiana disulfidowa, bo część wiązań chwilowo się rozpada, a następnie tworzy nowe połączenia z sąsiednimi atomami siarki. Uszkodzona sieć zaczyna się przez to układać na nowo, a zarysowanie stopniowo zanika.
Najważniejsze jest jednak nie samo “samoleczenie”, tylko warunki, w których zachodzi. Wcześniejsza wersja podobnego hydrożelu wymagała ogrzewania przez kilka godzin, a to przy soczewkach kontaktowych jest problematyczne. Długie grzanie wysusza bowiem delikatny materiał, zmienia jego zachowanie i bardzo szybko oddala cały pomysł od praktycznego zastosowania. Nowy wariant działa w temperaturze pokojowej i szybko, bo uszkodzone próbki po godzinie ekspozycji na UV odzyskiwały powierzchnię w stopniu określanym jako niemal bezszwowy.