Pozadí

kontaktní čočky je zařízení nosí v oku pro správné vidění, i když někteří lidé nosí barevné kontaktní čočky zlepšit nebo změnit jejich barvu očí. Tenká plastová čočka se vznáší na filmu slz přímo nad rohovkou. U některých forem očních onemocnění kontaktní čočky opravují vidění lépe než běžné brýle. Mnoho lidí raději kontaktní čočky než brýle z kosmetických důvodů, a aktivní sportovní nadšenci preferují kontaktní čočky, protože svobodu poskytuje. V zásadě existují tři typy čoček: měkké, tvrdé a propustné pro plyn. Měkké kontaktní čočky se obvykle pohodlněji nosí, ale také se snáze roztrhají než tvrdé kontaktní čočky. Tvrdé čočky mají také tendenci“ vyskočit “ častěji. Čočky propustné pro plyn jsou kompromisem mezi tvrdými a měkkými, což umožňuje větší pohodlí než tvrdé čočky, ale menší šanci na roztržení než měkké čočky. Kontakty se obvykle nosí během dne a každou noc se odstraňují k čištění. Čočky s prodlouženým opotřebením umožňují uživatelům ponechat ve svých kontaktech delší dobu, i když spí. Více nedávno, jednodenní kontaktní čočky získávají popularitu mezi nositeli čoček. Tyto kontakty se nosí pouze jeden den a vyhazují se, což eliminuje potíže s jejich čištěním každou noc.

historie

první kontaktní čočku vyrobil německý fyziolog Adolf Fick v roce 1887. Fickova čočka byla vyrobena ze skla a byla to takzvaná sklerální čočka, protože pokrývala skléru, bílou část oka. V roce 1912 vyvinul další Optik Carl Zeiss skleněnou čočku rohovky, která se vešla přes rohovku. Dva vědci, Obrig a Muller, představili plastovou sklerální čočku v roce 1938. Byl vyroben z materiálu běžně známého jako plexisklo. Protože byla lehčí než sklo, snáze se nosila čočka z plexiskla. První plastovou čočku rohovky vyrobil Kevin Touhy v roce 1948.

aby se vešly tyto rané čočky, byl vytvořen dojem oční bulvy pacienta a čočka byla vytvořena ve výsledné formě. Tento postup byl nepochybně nepohodlný a samotné čočky byly často problematické. Sklerální čočky zbavily oko kyslíku, a mnoho z těchto dřívějších čoček vyklouzlo z místa nebo vyskočilo z oka, a byly často, kupodivu, obtížné odstranit. Touhyho první čočka rohovky měla průměr 10,5 milimetru a v roce 1954 Touhy průměr dále zmenšil na 9,5 milimetru, což mělo za následek lepší nositelnost. Kolem této doby společnost Bausch & společnost Lomb vyvinula keratometr, který měří rohovku, a eliminovala potřebu dojmů z oční bulvy.

první úspěšné měkké kontaktní čočky vyvinuli chemici v Československu. V roce 1952, profesoři v Oddělení Plastů na Technické Univerzitě v Praze vytyčil úkol navrhnout nový materiál, který byl optimálně kompatibilní s živou tkání. Neměli se vytvořit kontaktní čočky, ale v roce 1954 tým českých vědců vynalezl to, co se nazývá „hydrofilní“ (pro jeho afinita k vodě), gel, polymerní plast, který byl vhodný pro oční implantáty. Vědci okamžitě poznal nové

plastové potenciál jako korekční čočky, a začali experimentovat na zvířatech. Tyto snahy se setkaly s opovržením svých kolegů v oblasti optiky, ale jeden z vědců, Otto Wichterle, byl neohrožený a začal zdokonalovat měkké kontaktní čočky ve své kuchyni. Wichterle s manželkou vyrobili v roce 1961 z domova pro testování 5 500 párů kontaktních čoček a jejich úspěch si nakonec získal pozornost širší vědecké komunity. Americká firma Bausch & Lomb licencovala technologii a uvedla na trh své Softlens v roce 1971. Jen za první rok firma prodala kolem 100 000 párů a měkké kontaktní čočky mají od té doby u veřejnosti velký ohlas.

suroviny

surovinou pro kontaktní čočky je plastový polymer. (Polymer je směs materiálů vytvořených spojením molekul různých chemických látek.) Tvrdé kontaktní čočky jsou vyrobeny z nějaké varianty polymethylmethakrylátu (PMMA). Měkké kontaktní čočky jsou vyrobeny z polymerů, např. poly-hydroxyethyl-methakrylátu (pHEMA), který má hydrofilní vlastnosti, to je, to může namočit do vody a stále si zachovávají svůj tvar a optických funkcí. Věda o materiálu čoček je vždy aktualizována výrobci čoček a konkrétní materiál jakékoli kontaktní čočky se může lišit v závislosti na výrobci.

výrobní proces

kontaktní čočky mohou být vyrobeny řezáním polotovaru na soustruhu nebo lisováním. Formování čočky zahrnuje tvarování plastu do specifikovaných zakřivení. Hlavní křivky čočky jsou pojmenovány centrální přední křivka (CAC) a centrální zadní křivka (CPC). CAC označuje celkovou křivku strany čočky, která směřuje ven. Tento vnější obrys vytváří správnou refrakční změnu tak, aby odpovídala vizuálním potřebám pacienta. CPC je konkávní vnitřní strana čočky. To odpovídá měření oka pacienta. Obvykle jsou tyto dvě křivky vytvořeny jako první a čočka se pak nazývá polotovary. Čočka se považuje za dokončenou, když se vytvoří periferní a mezilehlé křivky a okraj je tvarován.

způsob tvarování

• 1 tvarování čočky lze provádět několika různými způsoby. Čočky, které byly poprvé vyvinuty v Praze, byly odstřeďovány. Do otevřených rotujících forem byly nality tři různé tekutiny. Vnější zakřivení čočky byl formován plíseň, a uvnitř zakřivení vznikla podle rychlosti otáčení formy. Odstředivá síla spřádací formy vedla k polymeraci tekutin tak, že molekulární řetězce spojené za vzniku požadovaného hydrofilního plastu. Spolehlivější sériová výroba
  

  metoda je vstřikování. Při vstřikování se roztavený plast vstřikuje do formy pod tlakem. Potom se čočka vyjme z formy a ochladí se. Čočka je pak dokončena na soustruhu. Je také možné vyrábět čočky výhradně lisováním, to znamená, že nepotřebují řezání soustruhu. Jedná se o nedávný vývoj, umožněný vysoce automatizovanou, počítačem řízenou výrobou forem.

proces soustruhu

• 2 počáteční tvarování čočky lze také provést řezáním na soustruhu. Nejprve se vytvoří prázdné místo. Polotovar je kruh jen o něco větší, než je velikost hotového objektivu. To může být vyříznuto z plastové tyče nebo vyraženo z plastové fólie. Dále je polotovar připevněn k ocelovému knoflíku s kapkou roztaveného vosku. Tlačítko je pak vystředěno na soustruhu, který se začíná otáčet vysokou rychlostí. Řezný nástroj, který může být diamant nebo laser, dělá konkávní řezy v polotovaru pro vytvoření CPC. Indikátory na soustruhu měří hloubku řezů tak, aby vedly obsluhu objektivu.

  tlačítko, které drží prázdné místo, se dále přesune na lapovací stroj. Lapovací stroj drží polotovar proti lapači, což je otočný kotouč potažený abrazivní hmotou. Tvar lapače odpovídá CPC objektivu. Lapovací stroj otáčí polotovar v jednom směru a lapač v druhém. To také pohybuje polotovar v malém obrázku osm pohybu. Oděr leští povrch čočky.

  leštěná čočka se pak namontuje na ocelovou hřídel zvanou altán. Konec altánu byl uzemněn tak, aby odpovídal CPC, takže čočka se vejde na hřídel. Trn je instalován v soustruhu, a operátor dělá konvexní řezy v čočce, aby vytvořil další hlavní křivku, CAC. Nyní je tato strana čočky vyleštěna a lapač je upraven tak, aby odpovídal konvexnímu CAC. Když je tato druhá strana čočky vyleštěna, je čočka považována za polotovar.

dokončení

• 3 Kontaktní čočka vyžaduje několik dalších křivek, než se čočka přesně vejde do oka pacienta. Konečné křivky jsou periferní přední a zadní křivky a prostřední přední a zadní křivky, které upravují tvar čočky nejbližší a další nejbližší okraj. Objektiv je namontován na altán znovu odsáváním nebo oboustrannou páskou. Altán je instalován v soustruhu nebo brusky. Tyto mělčí řezy mohou být broušeny smirkovým papírem nebo řezány žiletkou. V tomto okamžiku může být také oříznut průměr čočky.

kontrola Kvality

• 4 kontrola Kvality je velmi důležité pro kontaktní čočky, protože jsou zdravotnické prostředky a musí být vlastní fit. Čočky jsou kontrolovány po každé fázi výrobního procesu. Čočky jsou vyšetřovány při zvětšení na anomálie. Měří se také pomocí stínového grafu. Zvětšený stín čočky je vržen na obrazovku potištěnou grafem pro měření průměru a zakřivení. Jakékoli chyby ve tvaru čočky se objeví ve stínu. Tento proces může být automaticky proveden počítačem.

balení

• 5 Poté, co čočka prošla kontrolou, je sterilizována. Čočka se vaří ve směsi vody a soli po dobu několika hodin, aby se čočka změkčila. Dále jsou čočky zabaleny. Standardní balení pro čočky je skleněná lahvička, naplněná fyziologickým roztokem a uzavřená gumou nebo kovem. Hydrofilní materiál měkkých kontaktních čoček nasává fyziologický roztok, který je podobný lidským slzám, a stává se měkkým a ohebným. Čočky v tomto stavu jsou připraveny k nošení.

budoucnost

materiál pro kontaktní čočky je předmětem mnoha výzkumů. Vědci zkoumají různé chemické recepty, které mohou plastům poskytnout více žádoucích vlastností. Jeden polymer, který je v současné době zkoumán, je sloučenina křemík-kyslík zvaná siloxan. Siloxan tvoří tenký, pružný film a vpouští kyslík do oka 25krát lépe než současné standardní měkké čočky. Tato sloučenina však má své nevýhody: siloxan není snadno mokrý a přitahuje lipidy (tuky) na svůj povrch, což způsobuje jeho zakalení. Vědci našli způsob, jak přidat který naváže molekuly na siloxanu sloučeniny, což způsobuje materiálu odolávat lipidů. Poté chemicky připojí smáčedlo, které změní svůj molekulární tvar, když se vaří ve fyziologickém roztoku, takže materiál může nasáknout vodu jako tradiční měkká čočka. Tento materiál může nakonec vést ke kontaktům s prodlouženým opotřebením,které lze nosit celé týdny.

vědci také zkoumají nové polymery, které lze použít pro sklerální čočky. Pro většinu lidí, comeal čočky jsou normou, ale velké sklerální čočky jsou vhodné pro pacienty s těžce poškozené rohovky. V závislosti na očním problému nemohou někteří pacienti znovu získat zrak bez transplantace rohovky, ale sklerální čočky mohou pacientům pomoci vyhnout se operaci očí. Sklerální čočky spočívají na bílé části oka a tvoří klenbu nad samotnou rohovkou. Tento prostor nad rohovkou je vyplněn umělými slzami, které slouží k vyhlazení poškozeného povrchu rohovky. V minulosti byly sklerální čočky nepříjemné, protože neumožňují dostatek kyslíku do oka, ale vyšetřování nových materiálů se zaměřuje na čočky propustnější pro kyslík.

materiál pro čočky propustné pro kyslík byl také experimentován na raketoplánu Endeavour. Návrháři experimentu se domnívají, že podmínky mikrogravitace by podporovaly Materiál čočky, který lépe odpuzuje nečistoty a zpracovává kyslík účinněji než polymery vyrobené v tradičních laboratořích. Pokud je to komerčně proveditelné, může být v prostoru vyrobena nová generace kontaktních čoček.