우리는 귀하의 경험을 향상시키기 위해 쿠키를 사용합니다.이 사이트를 계속 탐색하면 귀하는 쿠키 사용에 동의하는 것입니다.추가 정보.
Additive Manufacturing 저널에 게재된 인도 Manipal Institute of Higher Education의 연구원 팀은 3D 인쇄된 자가 습윤 콘택트 렌즈의 개발을 보고합니다. 현재 사전 검증 단계에서 이 연구는 차세대 콘택트렌즈 기반 의료기기.
스마트 콘택트 렌즈
연구: 모세관 흐름을 사용한 자가 습윤 콘택트 렌즈. 이미지 제공: Kichigin/Shutterstock.com
콘택트 렌즈는 시력을 교정하는 데 자주 사용되며 안경보다 착용하기 쉽다는 장점이 있습니다. 또한, 일부 사람들은 미학적으로 더 좋다고 생각하기 때문에 미용 용도로 사용합니다. 이러한 전통적인 용도 외에도 콘택트 렌즈는 응용 분야를 위해 탐색되었습니다. 비침습적 스마트 감지 장치 및 현장 진단 진단을 개발하기 위한 생물 의학 분야.
이 분야에서 여러 연구가 수행되었으며 몇 가지 주목할 만한 혁신이 개발되었습니다. 예를 들어 Google 렌즈는 눈물의 포도당 수치를 모니터링하고 당뇨병 환자에게 진단 정보를 제공하는 데 사용할 수 있는 스마트 콘택트 렌즈입니다. 안압 및 눈 움직임은 스마트 장치를 사용하여 모니터링할 수 있습니다. 나노구조 재료는 센서 역할을 하기 위해 스마트 콘택트 렌즈 기반 감지 플랫폼에 통합되었습니다.
그러나 이러한 장치의 사용은 콘택트 렌즈 기반 플랫폼의 상업적 개발을 방해할 수 있습니다. 콘택트 렌즈를 장기간 착용하면 불편함을 유발할 수 있고 건조되는 경향이 있어 착용자에게 더 많은 문제를 일으킬 수 있습니다. 콘택트 렌즈 자연적인 깜박임 과정을 방해하여 수분 보유가 불충분하고 사람 눈의 섬세한 조직이 손상됩니다.
전통적인 방법에는 눈에 수분을 공급하기 위해 눈물 자극을 개선하는 점안액과 누점 플러그가 있습니다. 최근 몇 년 동안 두 가지 새로운 접근 방식이 개발되었습니다.
첫 번째 접근법에서 단일층 그래핀은 수분 증발을 줄이는 데 사용되지만 이 접근법은 복잡한 제조 방법으로 인해 방해를 받습니다. 두 번째 방법에서는 전기삼투 흐름을 사용하여 렌즈를 수화 상태로 유지하지만 이 방법은 신뢰할 수 있는 생체 적합성의 개발이 필요합니다. 배터리.
콘택트 렌즈는 전통적으로 선반 가공, 성형 및 스핀 주조 방법을 사용하여 제조됩니다. 성형 및 스핀 주조 공정은 비용 효율적인 이점이 있지만 금형 표면에 대한 재료 접착력을 개선하기 위한 복잡한 후처리 처리로 인해 방해를 받습니다. 선반 제작은 설계 제약이 있는 복잡하고 비용이 많이 드는 프로세스.
적층 제조는 전통적인 콘택트 렌즈 제조 기술에 대한 유망한 대안으로 부상했습니다. 이러한 기술은 시간 단축, 설계 자유도 향상, 비용 효율성과 같은 이점을 제공합니다. 콘택트 렌즈 및 광학 장치의 3D 프린팅은 아직 초기 단계에 있으며 이에 대한 연구는 이러한 프로세스가 부족합니다. 후처리에서 구조적 특징의 손실과 약한 계면 접착력으로 인해 문제가 발생합니다. 단계 크기를 줄이면 구조가 더 부드러워져 접착력이 향상됩니다.
콘택트 렌즈를 만들기 위해 3D 프린팅 방법을 사용하는 것에 대한 연구가 점점 더 많아지고 있지만 렌즈 자체에 비해 몰드를 만드는 것에 대한 논의는 부족합니다. 3D 프린팅 기술과 전통적인 제조 방법을 결합하면 두 가지 장점을 모두 누릴 수 있습니다.
저자는 자체 습윤 콘택트 렌즈를 3D 인쇄하는 새로운 방법을 사용했습니다. 주요 구조는 3D 인쇄를 사용하여 제작되었으며 모델은 AutoCAD 및 일반적인 3D 인쇄 기술인 광 조형 기술을 사용하여 개발되었습니다. 다이의 직경은 15mm이고 기본 호는 8.5mm입니다. 제조 공정의 단계 크기는 10μm에 불과하여 3D 인쇄 콘택트 렌즈의 기존 문제를 극복합니다.
스마트 콘택트 렌즈
제조된 콘택트 렌즈의 광학 영역은 인쇄 후 평활화되고 연질 엘라스토머 재료인 PDMS에 복제됩니다. 이 단계에서 사용된 기술은 연질 리소그래피 방법입니다. 인쇄된 콘택트 렌즈의 주요 특징은 구조 내에 곡선 마이크로채널이 존재한다는 것입니다. , 자체 습윤 기능을 제공합니다. 게다가 렌즈는 광 투과율이 좋습니다.
저자들은 구조의 레이어 해상도가 렌즈 중앙에 인쇄된 더 긴 채널과 인쇄된 구조의 가장자리에서 더 짧은 길이로 마이크로채널의 치수를 결정한다는 것을 발견했습니다. 그러나 산소 플라즈마에 노출되면 구조가 친수성이 됩니다. , 모세관 구동 유체 흐름을 촉진하고 인쇄된 구조를 적십니다.
미세 채널 크기 및 분포 제어의 부족으로 인해 미세 채널이 잘 정의되고 계단 효과가 감소된 미세 채널이 마스터 구조에 인쇄된 다음 콘택트 렌즈에 복제되었습니다. 아세톤을 사용하여 주 구조의 광학 영역을 연마하고 곡선 모세관을 인쇄합니다. 빛 전달 손실을 피하기 위해.
저자들은 그들의 새로운 방법이 인쇄된 콘택트 렌즈의 자가 보습 능력을 향상시킬 뿐만 아니라 랩온어칩(lab-on-a-chip) 가능 콘택트 렌즈의 미래 개발을 위한 플랫폼을 제공한다고 말합니다. -시간 바이오마커 검출 응용. 전반적으로, 이 연구는 콘택트 렌즈 기반 생체 의학 장치의 미래에 대한 흥미로운 연구 방향을 제공합니다.
게시 시간: 2022년 4월 30일
