Forschern aus Indien von der Manipal Academy of Higher Education ist es gelungen, sich selbst befeuchtende 3D-gedruckte Kontaktlinsen zu entwickeln. Mit ihrer Entwicklung wollen die Forscher die Selbstbefeuchtungsfähigkeiten von bedruckten Kontaktlinsen verbessern. Außerdem planen sie, eine Plattform für Kontaktlinsen mit Lab-on-a-Chip-Fähigkeiten bereitzustellen.

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Forscher der Manipal Academy of Higher Education in Indien haben eine 3D-gedruckte Kontaktlinse entwickelt, die in der Lage ist, sich selbst zu befeuchten. Den Forschern zufolge könnte sie ein Katalysator für die Entwicklung kontaktlinsenbasierter medizinischer Geräte der neuesten Generation sein. Im Fachjournal Additive Manufacturing veröffentlichten sie die Studie mit dem Titel „Self-moisturizing contact lens employing capillary flow„. 3D-gedruckte Kontaktlinsen waren auch das Thema der Bachelorarbeit von Eduard Kelbler, die mit einem Preis ausgezeichnet wurde.

3D-Druck einer sich selbst befeuchtenden Kontaktlinse

Die sich selbst befeuchtende Kontaktlinse wurde mit AutoCAD entworfen und mit einem Stereolithographie-3D-Drucker gedruckt. Die konkave Form hat einen Durchmesser von 15 mm. Die Struktur hat außerdem eine Basiskrümmung von 8,5 mm und eine Schrittgröße im Herstellungsprozess von 10 µm. Nach dem Druck wird die optische Zone der Kontaktlinse geglättet und auf dem weichen Elastomermaterial Polydimethylsiloxan (PDMS) repliziert. Die gekrümmten Mikrokanäle in der Struktur gehören zu den Hauptkomponenten der Linse, die ihre selbst befeuchtenden Fähigkeiten ermöglichen. Das Objektiv bietet außerdem eine günstige optische Transmission.

Sie stellten fest, dass die Schichtauflösung der Linsenstruktur die Abmessungen der Mikrokanäle bestimmte. Längere Kanäle, die in der Mitte der Linse gedruckt werden, hatten eine geringere Länge an den Rändern des Drucks konstruiert. Die Strukturen wurden hydrophil, wenn sie Sauerstoffplasma ausgesetzt wurden. Das soll einen kapillargetriebenen Flüssigkeitsfluss ermöglichen und die gedruckten Konstrukte mit Feuchtigkeit versorgen.

Grafische Darstellung des Konzepts hinter der Linse
Forscher aus Indien haben eine sich selbst befeuchtende Kontaktlinse entwickelt (im Bild: Grafische Darstellung des Konzepts)(Bild © Manipal Academy of Higher Education).

Ziele

Mit ihrem neuartigen Ansatz haben die Forscher zwei Ziele. Sie wollen die Selbstbefeuchtungsfähigkeiten von bedruckten Kontaktlinsen verbessern und eine Plattform für die zukünftige Entwicklung von Kontaktlinsen mit Lab-on-a-Chip-Fähigkeiten bereitstellen. Dadurch soll der Weg für Linsen als funktionale Biomarker-Sondierungsanwendungen in Echtzeit zu arbeiten geebnet werden.

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