Tło

soczewka kontaktowa jest urządzeniem noszonym w oku w celu skorygowania wzroku, chociaż niektórzy ludzie noszą kolorowe soczewki kontaktowe, aby poprawić lub zmienić kolor oczu. Cienka plastikowa soczewka unosi się na folii łez bezpośrednio nad rogówką. W przypadku niektórych postaci chorób oczu soczewki kontaktowe poprawiają widzenie lepiej niż konwencjonalne okulary. Wiele osób woli soczewki kontaktowe od okularów ze względów kosmetycznych, a aktywni miłośnicy sportu wolą soczewki kontaktowe ze względu na swobodę, jaką im zapewnia. Istnieją zasadniczo trzy rodzaje soczewek: miękkie, twarde i przepuszczalne dla gazu. Miękkie soczewki kontaktowe są zwykle wygodniejsze w noszeniu, ale również łatwiej się rozrywają niż twarde soczewki kontaktowe. Twarde soczewki mają również tendencję do „wyskakiwania” częściej. Przepuszczalne dla gazu soczewki są kompromisem pomiędzy twardym i miękkim, co zapewnia większy komfort niż twarde soczewki, ale mniejsze szanse na rozerwanie niż miękkie soczewki. Kontakty są zwykle noszone w ciągu dnia i wyjmowane co noc do czyszczenia. Soczewki o przedłużonym zużyciu umożliwiają użytkownikom pozostawienie w kontaktach przez dłuższy czas, nawet gdy śpią. Ostatnio jednodniowe soczewki kontaktowe zyskują popularność wśród użytkowników soczewek. Te kontakty są noszone tylko przez jeden dzień i wyrzucane, eliminując kłopoty z czyszczeniem ich Każdej nocy.

Historia

pierwsza soczewka kontaktowa została wykonana przez niemieckiego fizjologa Adolfa Ficka w 1887 roku. Soczewka Ficka była wykonana ze szkła i była tak zwaną soczewką twardówkową, ponieważ pokrywała twardówkę, białą część oka. W 1912 roku inny Optyk, Carl Zeiss, opracował szklaną soczewkę rogówki, która pasowała do rogówki. Dwóch naukowców, Obrig I Muller, wprowadziło plastikową soczewkę twardówki w 1938 roku. Wykonana została z materiału powszechnie znanego jako Pleksi. Ponieważ był lżejszy niż szkło, soczewka z pleksiglasu była łatwiejsza w noszeniu. Pierwszą plastikową soczewkę rogówki wykonał Kevin Touhy w 1948 roku.

aby dopasować te wczesne soczewki, zrobiono wrażenie gałki ocznej pacjenta, a soczewka powstała w powstałej formie. Procedura ta była bez wątpienia niewygodna, a same soczewki były często problematyczne w noszeniu. Soczewki twardówki pozbawiły oka tlenu, a wiele z tych wcześniejszych soczewek wyślizgnęło się z miejsca lub wyskoczyło z oka i były często, co dziwne, trudne do usunięcia. Pierwsza soczewka rogówki Touhy ’ ego miała średnicę 10,5 milimetra, a w 1954 roku Touhy zmniejszył średnicę do 9,5 milimetra, co spowodowało lepszą łatwość noszenia. Mniej więcej w tym czasie firma Bausch& Lomb opracowała keratometr, który mierzy rogówkę i eliminuje potrzebę odcisków gałki ocznej.

pierwsze udane miękkie soczewki kontaktowe zostały opracowane przez chemików w Czechosłowacji. W 1952 roku profesorowie Wydziału tworzyw sztucznych Uniwersytetu Technicznego w Pradze postawili sobie za zadanie zaprojektowanie nowego materiału, który byłby optymalnie kompatybilny z żywą tkanką. Nie postanowili stworzyć soczewek kontaktowych, ale w 1954 roku zespół czeskich naukowców wynalazł tak zwany „hydrofilowy” (ze względu na jego powinowactwo do wody) Żel, polimerowy plastik, który był odpowiedni do implantów oczu. Naukowcy natychmiast rozpoznali potencjał plastycznej soczewki kontaktowej

Lomb licencjonowała tę technologię i wprowadziła na rynek Softlens w 1971 roku. Tylko w tym pierwszym roku firma sprzedała około 100 000 par, a miękkie soczewki kontaktowe od tego czasu cieszą się ogromnym zainteresowaniem opinii publicznej.

surowce

surowcem do soczewek kontaktowych jest polimer z tworzywa sztucznego. (Polimer jest mieszanką materiałów utworzonych przez łączenie cząsteczek różnych substancji chemicznych.) Twarde soczewki kontaktowe są wykonane z jakiegoś wariantu polimetakrylanu metylu (PMMA). Miękkie soczewki kontaktowe są wykonane z polimeru, takiego jak polimetakrylan hydroksyetylu (pHEMA), który ma właściwości hydrofilowe, to znaczy może wchłaniać wodę i nadal zachowuje swój kształt i funkcje optyczne. Nauka o materiale soczewek jest zawsze aktualizowana przez producentów soczewek, a konkretny materiał każdej soczewki kontaktowej może się różnić w zależności od producenta.

proces produkcji soczewek kontaktowych

może być wytwarzany przez cięcie półfabrykatu na tokarce lub przez proces formowania. Formowanie soczewki polega na kształtowaniu plastiku na określone krzywizny. Główne krzywe soczewki nazywane są centralną krzywą przednią (CAC) i centralną krzywą tylną (CPC). CAC odnosi się do ogólnej krzywej strony soczewki zwróconej na zewnątrz. Ten zewnętrzny kontur powoduje prawidłową zmianę załamania światła, aby dopasować się do potrzeb wzrokowych pacjenta. CPC to wklęsła wewnętrzna strona soczewki. Jest to zgodne z pomiarami oka pacjenta. Zwykle te dwie krzywe powstają najpierw, a soczewka jest następnie nazywana półproduktem. Soczewka jest uważana za zakończoną, gdy powstają krzywe obwodowe i pośrednie, a krawędź jest ukształtowana.

metoda formowania

• 1 formowanie soczewki można przeprowadzić na kilka różnych sposobów. Soczewki opracowane po raz pierwszy w Pradze były odlewane spin-cast. Do otwartych obrotowych form wlewano trzy różne płyny. Zewnętrzna krzywizna soczewki została ukształtowana przez formę, a wewnętrzna krzywizna została uformowana zgodnie z prędkością obrotu formy. Siła odśrodkowa wirującej formy doprowadziła do polimeryzacji płynów, tak aby łańcuchy molekularne połączone tworzyły wymagane Tworzywo hydrofilowe. Bardziej niezawodną masową produkcją
  

  jest formowanie wtryskowe. W formowaniu wtryskowym stopione tworzywo sztuczne jest wtryskiwane do formy pod ciśnieniem. Następnie soczewka jest usuwana z formy i chłodzona. Soczewka jest następnie wykończona na tokarce. Możliwe jest również wytwarzanie soczewek w całości poprzez formowanie, to znaczy, że nie wymagają cięcia tokarskiego. Jest to najnowszy rozwój, możliwy dzięki wysoce zautomatyzowanej, sterowanej komputerowo produkcji form.

proces Tokarki

• 2 początkowe formowanie soczewki można również wykonać poprzez cięcie na tokarce. Najpierw powstaje pustka. Blank to okrąg tylko nieznacznie większy niż rozmiar gotowego obiektywu. Można go wyciąć z plastikowego pręta lub wytłoczyć z plastikowego arkusza. Następnie blank mocuje się do stalowego guzika kroplą stopionego wosku. Przycisk jest następnie wyśrodkowany na tokarce, która zaczyna się obracać z dużą prędkością. Narzędzie tnące, które może być diamentem lub laserem, wykonuje wklęsłe cięcia w półfabrykacie, tworząc CPC. Wskaźniki na tokarce mierzą głębokość cięć, aby poprowadzić operatora obiektywu.

  przycisk trzymający puste miejsce jest następnie przenoszony do maszyny docierania . Maszyna do docierania utrzymuje półfabrykat na chwytaku, który jest obrotowym dyskiem pokrytym masą ścierną. Kształt klapy pasuje do CPC obiektywu. Maszyna do docierania obraca blank w jednym kierunku, a lapper w drugim. Przesuwa również pustkę w małym ruchu cyfry osiem. Ścieranie poleruje powierzchnię soczewki.

  polerowana soczewka jest następnie montowana na stalowym wale zwanym trzpieniem. Koniec trzpienia został zmielony, aby pasował do CPC, aby obiektyw zmieścił się na wale. Trzpień jest instalowany w tokarce, a operator wykonuje wypukłe cięcia w soczewce, tworząc drugą główną krzywą, CAC. Teraz ta strona soczewki jest polerowana, a lapper jest zmodyfikowany, aby pasował do wypukłego CAC. Gdy ta druga strona soczewki jest polerowana, soczewka jest uważana za półprodukt.

wykończenie

• 3 soczewka kontaktowa wymaga zmielenia kilku krzywych, zanim soczewka zmieści się dokładnie na oku pacjenta. Końcowe krzywe to obwodowe krzywe przedni i tylny oraz pośrednie krzywe przedni i tylny, które regulują kształt soczewki najbliższej i najbliższej krawędzi. Soczewka montowana jest ponownie na trzpieniu za pomocą ssania lub taśmy dwustronnej. Altana jest instalowana w tokarce lub szlifierce. Te płytsze cięcia mogą być szlifowane papierem ściernym lub cięte żyletką. W tym czasie można również przyciąć średnicę soczewki.

kontrola jakości

• 4 Kontrola jakości jest bardzo ważna w przypadku soczewek kontaktowych, ponieważ są to urządzenia medyczne i muszą być dopasowane do indywidualnych potrzeb. Soczewki są kontrolowane po każdym etapie procesu produkcyjnego. Soczewki są badane pod powiększeniem pod kątem anomalii. Są one również mierzone za pomocą grafu cienia. Powiększony Cień soczewki rzuca się na ekran z nadrukowanym wykresem do pomiaru średnicy i krzywizny. Wszelkie błędy w kształcie obiektywu pojawiają się w cieniu. Proces ten może być automatycznie wykonywany przez komputer.

opakowanie

• 5 po przejściu kontroli soczewka jest sterylizowana. Soczewki gotuje się w mieszaninie wody i soli przez kilka godzin, aby zmiękczyć soczewkę. Następnie soczewki są pakowane. Standardowe opakowanie dla soczewek to szklana fiolka, wypełniona roztworem soli fizjologicznej i zatkana gumą lub metalem. Materiał hydrofilowy miękkich soczewek kontaktowych wchłania roztwór soli fizjologicznej, który jest podobny do ludzkich łez, i staje się miękki i giętki. Soczewki w tym stanie są gotowe do noszenia.

przyszłość

materiał na soczewki kontaktowe jest przedmiotem wielu badań. Naukowcy badają różne receptury chemiczne, które mogą nadać plastikowi bardziej pożądane cechy. Jeden polimer obecnie badany jest związek krzemowo-tlenowy o nazwie SILOKSAN. SILOKSAN tworzy cienką, elastyczną warstwę i 25 razy lepiej odprowadza tlen do oka niż standardowe miękkie soczewki. Istnieją jednak wady tego związku: SILOKSAN nie zwilża się łatwo i przyciąga lipidy (tłuszcze) na swoją powierzchnię, powodując jej zachmurzenie. Naukowcy znaleźli sposób na dodanie cząsteczek mąki do Związku siloksanowego, powodując odporność materiału na lipidy. Następnie chemicznie przyłączają środek zwilżający, który zmienia swój kształt cząsteczkowy po ugotowaniu w roztworze soli fizjologicznej, dzięki czemu materiał może nasiąkać wodą jak tradycyjna miękka soczewka. Materiał ten może ostatecznie prowadzić do styków o przedłużonym zużyciu, które mogą być noszone przez wiele tygodni.

badacze badają również nowe polimery, które można wykorzystać do soczewek twardówki. Dla większości ludzi soczewki comeal są normą, ale duże soczewki twardówki są przydatne dla pacjentów z poważnie uszkodzonymi rogówkami. W zależności od problemu oka niektórzy pacjenci nie mogą odzyskać wzroku bez przeszczepu rogówki, ale soczewki twardówki mogą pomóc pacjentom uniknąć operacji oka. Soczewki twardówki spoczywają na białej części oka i tworzą sklepienie nad samą rogówką. Ta przestrzeń nad rogówką jest wypełniona sztucznymi łzami, które służą do wygładzenia uszkodzonej powierzchni rogówki. W przeszłości soczewki twardówki były niewygodne, ponieważ nie pozwalają wystarczającej ilości tlenu do oka, ale badania nad nowymi materiałami koncentrują się na soczewkach bardziej przepuszczalnych dla tlenu.

materiał na soczewki przepuszczające tlen był również eksperymentowany na promie kosmicznym Endeavour. Projektanci eksperymentu uważają, że Warunki mikrograwitacji promowałyby Materiał soczewki, który lepiej odpycha zanieczyszczenia i przetwarza tlen skuteczniej niż polimery wytwarzane w tradycyjnych laboratoriach. Jeśli jest to komercyjnie wykonalne, w przestrzeni kosmicznej może być produkowana nowa generacja soczewek kontaktowych.