Z čeho jsou kontaktní čočky vyrobeny?

Miliony lidí nosí kontaktní čočky, aby korigovaly svůj zrak, vylepšily jejich vzhled a chránily zraněné oči. Úspěch kontaktů souvisí s jejich relativně nízkými náklady, pohodlím, účinností a bezpečností. Zatímco staré kontaktní čočky byly vyrobeny ze skla, moderní čočky jsou vyrobeny z high-tech polymery. Podívejte se na chemické složení kontaktů a na to, jak se časem měnilo.

Klíčové cesty: Kontaktní čočková chemie

  • První kontaktní čočky byly tvrdým kontaktem ze skla.
  • Moderní měkké kontaktní čočky jsou vyrobeny z hydrogelů a silikonových hydrogelů.
  • Tvrdé kontakty jsou vyrobeny z polymethylmethakrylátu (PMMA) nebo plexiskla.
  • Měkké kontakty jsou hromadně vyráběny, ale tvrdé kontaktní čočky jsou vyrobeny tak, aby se vešly na nositele.

Složení měkkých kontaktních čoček

První měkké kontakty byly vytvořeny v 60. letech hydrogelu zvaného polymacon nebo „Softlens“. Jedná se o polymer vyrobený z 2-hydroxyethylmethakrylátu (HEMA) zesítěného na ethylenglykoldimethakrylát. Počáteční měkké čočky byly asi 38%

instagram viewer
voda, ale moderní hydrogelové čočky mohou obsahovat až 70% vody. Vzhledem k tomu, voda se používá k povolení kyslík pronikáním, tyto čočky zvyšují výměnu plynu. Hydrogel čočky jsou vysoce flexibilní a snadno smáčitelné.

Silikon hydrogely vstoupily na trh v roce 1998. Tyto polymerní gely umožňují vyšší propustnost pro kyslík, než jakou lze získat z vody, takže obsah vody v kontaktu není zvlášť důležitý. To znamená, že lze vyrobit menší, méně objemné čočky. Vývoj těchto čoček vedl k prvním dobrým čočkám s prodlouženým nošením, které lze bezpečně nosit přes noc.

Existují však dvě nevýhody silikonových hydrogelů. Silikonové gely jsou tužší než kontakty Softlens a jsou hydrofobní, což je vlastnost, která jim ztěžuje navlhčení a snižuje jejich pohodlí. K pohodlnějšímu kontaktu silikonových hydrogelů se používají tři procesy. Plazmový povlak může být aplikován, aby byl povrch hydrofilnější nebo „milující vodu“. Druhá technika zahrnuje smáčedla v polymeru. Jiný způsob prodlužuje polymerní řetězce, takže nejsou tak pevně zesítěné a mohou absorbovat vodu lépe nebo jinak používá speciální postranní řetězce (např. postranní řetězce dopované fluorem, které také zvyšují plyn propustnost).

V současné době jsou k dispozici jak měkké kontakty hydrogelu, tak silikonového hydrogelu. Protože složení čoček bylo vylepšeno, má také povahu roztoků kontaktních čoček. Víceúčelové roztoky pomáhají mokrým čočkám, dezinfikují je a zabraňují hromadění bílkovin.

Tvrdé kontaktní čočky

Tvrdé kontakty jsou už asi 120 let. Původně byly vytvořeny tvrdé kontakty sklenka. Byli tlustí a nepohodlní a nikdy nezískali rozšířenou přitažlivost. První populární tvrdé čočky byly vyrobeny z polymeru polymethylmethakrylátu, který je také známý jako PMMA, Plexiglas nebo Perspex. PMMA je hydrofobní, což těmto čočkám pomáhá odpuzovat proteiny. Tyto pevné čočky nepoužívají vodu nebo silikon, aby umožnily prodyšnost. Namísto, přidá se fluor k polymeru, který tvoří mikroskopické póry v materiálu, aby vytvořil tuhou čočku propustnou pro plyny. Další možností je přidání methylmethakrylátu (MMA) s TRIS ke zvýšení propustnosti pro čočku.

Ačkoli tuhé čočky bývají méně pohodlné než měkké čočky, mohou napravit širší škálu problémů se zrakem a nejsou tak chemicky reaktivní, takže je lze nosit v některých prostředích, kde by měkká čočka představovala zdraví riziko.

Hybridní kontaktní čočky

Hybridní kontaktní čočky kombinují specializovanou korekci zraku tuhé čočky s pohodlím měkké čočky. Hybridní čočka má tvrdé centrum obklopené kroužkem z měkkého materiálu čočky. Tyto novější čočky lze použít ke korekci astigmatismu a korneálních nepravidelností, které nabízejí kromě tvrdých čoček také možnost.

Jak se vyrábějí kontaktní čočky

Tvrdé kontakty mají tendenci být vytvořeny, aby se vešly jednotlivce, zatímco měkké čočky jsou vyráběny hromadně. Pro navázání kontaktů se používají tři metody:

  1. Spin Casting - Tekutý silikon se točí na rotační formě, kde je polymerizuje.
  2. Lití - Kapalný polymer se vstřikuje na rotující formu. Centripetální síla formuje čočku při polymeraci plastu. Lisované kontakty jsou od začátku do konce vlhké. Většina měkkých kontaktů se vytvoří pomocí této metody.
  3. Diamantové soustružení (Soustružení) - Průmyslové diamant Řezá disk polymeru, aby tvarovala čočku, která je leštěna brusným prostředkem. Tímto způsobem lze tvarovat měkké i tvrdé čočky. Měkké čočky jsou hydratovány po procesu řezání a leštění.

Pohled do budoucnosti

Výzkum kontaktních čoček se zaměřuje na způsoby, jak zlepšit čočky a řešení, která se s nimi používají, ke snížení výskytu mikrobiální kontaminace. I když zvýšená oxygenace nabízená silikonovými hydrogely zjišťuje infekci, struktura čoček ve skutečnosti usnadňuje bakterii kolonizovat čočky. To, zda je kontaktní čočka opotřebovaná nebo skladovaná, také ovlivňuje pravděpodobnost jejího znečištění. Přidávání stříbrný Materiál pouzdra na čočky je jedním ze způsobů, jak snížit kontaminaci. Výzkum také zkoumá začlenění antimikrobiálních látek do čoček.

Jsou zkoumány bionické čočky, teleskopické čočky a kontakty určené k podávání léků. Zpočátku mohou být tyto kontaktní čočky založeny na stejných materiálech jako současné čočky, ale je pravděpodobné, že nové polymery jsou na obzoru.

Fakta o kontaktní čočce

  • Předpis kontaktních čoček je určen pro určité značky kontaktů, protože čočky nejsou úplně stejné. Kontakty od různých značek nemají stejnou tloušťku nebo obsah vody. Někteří lidé lépe nosí silnější čočky s vysokým obsahem vody, zatímco jiní dávají přednost tenčím, méně hydratovaným kontaktům. Specifický výrobní proces a materiály také ovlivňují, jak rychle se tvoří bílkovinné depozity, což je pro některé pacienty důležitější než jiné.
  • Leonardo da Vinci navrhl myšlenku na kontaktní čočky v 1508.
  • Foukané skleněné kontakty vytvořené v 1800s byly tvarovány s použitím kadáverských a králičích očí jako plísní.
  • Ačkoli byly navrženy před několika lety, první plastové pevné kontakty byly komerčně dostupné v roce 1979. Moderní pevné kontakty jsou založeny na stejných vzorech.