背景

コンタクトレンズは、視力を矯正するために目に装着されたデバイスであるが、一部の人々は目の色を強化したり変更したりするためにカラーコンタクトレンズを着用している。 薄いプラスチックレンズは、角膜の上に直接涙のフィルムに浮かぶ。 目の病気のいくつかの形態のために、コンタクトレンズは、従来の眼鏡よりも優れた視力を修正します。 多くの人々は化粧品の理由のためのガラス上のコンタクトレンズを好み、活動的なスポーツの熱狂者はそれらを提供する自由のためにコンタクトレンズを好む。 レンズには基本的に、ソフト、ハード、ガス透過性の3種類があります。 柔らかいコンタクトレンズは通常身に着けるために快適ですがまた堅いコンタクトレンズより容易に引き裂きます。 ハードレンズはまた、より頻繁に”ポップ”する傾向があります。 ガス透過性レンズは、ハードとソフトの間の妥協点であり、ハードレンズよりも快適でありながら、ソフトレンズよりも引き裂く可能性が低い。 連絡先は通常、日中に着用され、毎晩清掃のために取り出されます。 延長摩耗レンズはユーザーが眠っている時でさえより長い一定期間のための彼らの接触に去ることを可能にします。 最近では、一日のコンタクトレンズは、レンズ着用者の間で人気を集めています。 これらの連絡先は一日だけ着用され、捨てられ、毎晩掃除する手間がなくなります。

歴史

最初のコンタクトレンズは1887年にドイツの生理学者Adolf Fickによって作られました。 フィックのレンズはガラス製で、目の白い部分である強膜を覆っていたため、いわゆる強膜レンズでした。 1912年までに、別の眼鏡店、カールツァイスは、角膜の上に収まるガラス角膜レンズを開発していました。 ObrigとMullerの2人の科学者は、1938年にプラスチック製の強膜レンズを導入しました。 これは、一般的にプレキシガラスとして知られている材料で作られました。 それはガラスよりも軽いので、プレキシグラスレンズは着用しやすくなりました。 最初のプラスチック角膜レンズは1948年にKevin Touhyによって作られました。

これらの初期のレンズに合うように、患者の眼球の印象が作られ、レンズが得られた金型に形成された。 この手順は間違いなく不快であり、レンズ自体はしばしば着用するのに問題があった。 強膜レンズは酸素の目を奪われ、これらの以前のレンズの多くは場違いに滑ったり、目から飛び出したりして、奇妙なことに、しばしば除去するのが Touhyの最初の角膜レンズの直径は10.5ミリメートルであり、1954年にTouhyは直径をさらに9.5ミリメートルに縮小し、より優れた着用性をもたらした。 この頃、Bausch&Lomb社は角膜を測定する角膜計を開発し、眼球の印象の必要性を排除しました。

最初の成功したソフトコンタクトレンズは、チェコスロバキアの化学者によって開発されました。 1952年、プラハの工科大学のプラスチック学科の教授は、生体組織と最適に互換性のある新しい材料を設計するという課題を立てました。 彼らはコンタクトレンズを作成するために着手しなかったが、1954年までにチェコの科学者のチームは”親水性”（水への親和性のために）ゲルと呼ばれるもの、目のインプラントに適したポリマープラスチックを発明した。 科学者たちはすぐに新しい

プラスチックの矯正レンズとしての可能性を認識し、動物の実験を始めました。 これらの努力は光学分野の同僚によって軽蔑に会ったが、科学者の一人、Otto Wichterleは、落胆していなかったし、彼の台所でソフトコンタクトレンズを完成させ始 Wichterleおよび彼の妻は5,500組のテストのための彼らの家からのコンタクトレンズを1961年に作り出し、成功はより広い科学界の注目を結局得た。 アメリカの会社Bausch&Lombはこの技術をライセンスし、1971年にソフトレンズを発売しました。 その最初の年だけで、会社は約100,000組を販売し、柔らかいコンタクトレンズに公衆との大きい懇願がそれ以来あった。

原材料

コンタクトレンズの原料はプラスチックポリマーです。 （ポリマーは、異なる化学物質の分子を連結することによって作成された材料のブレンドです。）ハードコンタクトレンズは、ポリメタクリル酸メチル（PMMA）のいくつかの変異体で作られています。 ソフトコンタクトレンズは、親水性を有するポリヒドロキシエチルメタクリル酸（pHEMA）のようなポリマーで作られている、すなわち、それは水を吸収し、まだその形状と光学機能を保持することができる。 レンズ材料の科学はレンズの製造業者によって常に更新され、あらゆるコンタクトレンズの特定の材料はメーカーによって異なるかもしれません。

製造プロセス

コンタクトレンズは、旋盤でブランクを切断することによって、または成形プロセスによって製造することができる。 レンズの成形には、プラスチックを特定の曲率に成形することが含まれます。 レンズの主要なカーブは中央前方のカーブ(CAC)および中央後部のカーブ(CPC)と示されます。 CACは、レンズの面の全体的な曲線を指します。 この外の輪郭は患者の視覚必要性に合うために正しいr.i.の変更を作り出す。 CPCはレンズの凹面の内部の側面です。 これは患者の目の測定に合致する。 通常、これらの2つの曲線が最初に形成され、レンズは半仕上げと呼ばれます。 レンズは、周辺および中間の曲線が形成され、エッジが形成されたときに終了したとみなされます。

成形方法

• 1レンズの成形は、いくつかの異なる方法で行うことができます。 プラハで最初に開発されたレンズはスピンキャストされました。 三つの異なる流体を開いた回転金型に注ぎました。 レンズの外側曲率は金型によって成形され、内側曲率は金型の回転速度に応じて形成された。 紡糸金型の遠心力は、分子鎖が必要な親水性プラスチックを形成するために連結されるように、流体の重合をもたらした。 より信頼性の高い量産
  

  方法は射出成形です。 射出成形では、溶融プラスチックを加圧下で金型に注入する。 次に、レンズを金型から取り出し、冷却する。 レンズは旋盤でそれから終わります。 また、レンズを完全に成形することも可能であり、旋盤切断を必要としない。 これは非常に自動化された、コンピューター制御型の生産によって可能にされる最近の開発である。

旋盤プロセス

• 2レンズの初期成形は、旋盤で切断することによっても行うことができます。 最初に空白が作られます。 ブランクは、完成したレンズのサイズよりもわずかに大きい円です。 これは、プラスチック製の棒から切断することも、プラスチック製のシートから刻印することもできます。 次に、ブランクは溶融ワックスの滴でスチールボタンに固定されます。 その後、ボタンは旋盤の中央に配置され、旋盤は高速で回転し始めます。 ダイヤモンドまたはレーザーであるかもしれない切削工具はCPCを形作るためにブランクの凹面の切口を作ります。 旋盤の表示器はレンズオペレータを導くために切口の深さを測定する。

  空白を保持しているボタンは、次にラップマシンに移動されます。 ラップ-マシンは研摩の混合物が塗られる回転ディスクであるラッパーに対してブランクを握る。 ラッパーの形状は、レンズのCPCと一致します。 ラッピングマシンは、一方の方向にブランクを回転させ、他方のラッパーを回転させる。 それはまた、小さな数字の8の動きで空白を移動します。 摩耗はレンズの表面を磨きます。

  研磨されたレンズは、アーバーと呼ばれるスチールシャフトに取り付けられます。 アーバーの端はCPCに一致させるためにひかれました従ってレンズはシャフトで合います。 アーバーは旋盤に取付けられ、オペレータは他の主要なカーブ、CACを形作るためにレンズの凸の切口を作る。 今度はレンズのこの側面は磨かれ、ラッパーは凸CACに合うように変更される。 レンズのこの第二の側面が研磨されると、レンズは半仕上げとみなされます。

仕上げ

• 3コンタクトレンズは、レンズが患者の目に正確にフィットする前に、いくつかの曲線を研削する必要があります。 最終的な曲線は、周辺の前方および後方の曲線、および中間の前方および後方の曲線であり、エッジに最も近いレンズおよび次に最も近いレンズの形 レンズは吸引によってまたは両面テープによってアーバーに再度取付けられる。 アーバーは旋盤または研削盤に設置されています。 これらの浅いカットは、エメリー紙で粉砕したり、かみそりの刃で切断したりすることができます。 レンズの直径もこの時点でトリミングすることができます。

品質管理

• 4品質管理は、医療機器であり、カスタムフィットでなければならないため、コンタクトレンズにとって非常に重要です。 レンズは製造工程の各段階の後で点検されます。 レンズは変則のための拡大の下で検査されます。 それらはまた影グラフによって測定される。 レンズの拡大された影は直径および湾曲を測定するためのグラフと捺印されるスクリーンで投げられる。 レンズ形状のエラーは影に表示されます。 この処理は、コンピュータによって自動的に実行されてもよい。

包装

• 5レンズが検査に合格した後、滅菌されます。 レンズは、レンズを柔らかくするために数時間水と塩の混合物中で煮沸されます。 次に、レンズがパッケージ化されます。 レンズのための標準的な包装は、生理食塩水で満たされ、ゴムまたは金属で栓されたガラスバイアルである。 ソフトコンタクトレンズの親水性材料は、人間の涙に似ている生理食塩水を浸し、柔らかく柔軟になります。 この状態のレンズは着用する準備ができています。

未来

コンタクトレンズの材料は多くの研究の対象です。 科学者たちは、プラスチックより望ましい特性を与える可能性があります別の化学レシピを調査しています。 現在研究されているポリマーの一つは、シロキサンと呼ばれるケイ素-酸素化合物である。 シロキサンは薄く、適用範囲が広いフィルムを形作り、目に酸素を25倍よくより現在の標準的な柔らかいレンズ認めます。 しかしこの混合物へ不利な点があります:シロキサンは容易にぬれないし、曇るためにそれを引き起こす表面に脂質（脂肪）を引き付けます。 研究者らは、シロキサン化合物にフリン分子を添加し、材料を脂質に抵抗させる方法を発見した。 それからそれらは化学的に材料が従来の柔らかいレンズのような水を浸すことができるように、生理食塩水で沸かされたとき分子形を変える湿潤剤 この材料は、最終的に一度に数週間着用することができる延長摩耗接点につながる可能性があります。 研究者はまた、強膜レンズに使用できる新しいポリマーを研究しています。

ほとんどの人々のために、comealレンズは標準ですが、大きい強膜レンズはひどく傷つけられた角膜を持つ患者のために有用です。 目の問題に応じて、一部の患者は角膜移植なしで視力を回復することはできませんが、強膜レンズは、患者が眼の手術を避けるのに役立つかもしれま 強膜レンズは、目の白い部分に残り、角膜自体の上にボールトを形成する。 角膜上のこの空間は、角膜の損傷した表面を滑らかにするのに役立つ人工涙で満たされている。 過去には、強膜レンズは眼に十分な酸素を許容しないため不快であったが、新しい材料の研究は、より多くの酸素透過性レンズに焦点を当てている。

酸素透過性レンズの材料は、スペースシャトルエンデバーでも実験されています。 実験の設計者は、微小重力条件が、従来の実験室で作られたポリマーよりも破片をよりよくはじき、酸素をより効果的に処理するレンズ材料を促進する 商業的に実行可能なら、コンタクトレンズの新しい世代はスペースで製造されるかもしれない。