Novi hidrogelni materijal omogućuje kontaktnim lećama da nakon izlaganja UV svjetlu obnove sitne ogrebotine, a mogao bi otvoriti put dugotrajnijim i otpornijim lećama budućnosti.
Kontaktne leće mnogima su praktična alternativa naočalama, no imaju jedan dobro poznat nedostatak – tijekom svakodnevnog rukovanja, stavljanja, skidanja i čišćenja na njihovoj se površini s vremenom pojavljuju sitne ogrebotine. Iako su često nevidljive golim okom, te mikroskopske nepravilnosti mogu utjecati na kvalitetu vida, uzrokovati nelagodu te povećati rizik od nakupljanja proteina i mikroorganizama na površini leće.
Ako su ogrebotine dovoljno velike da ih korisnik primijeti, kontaktne se leće moraju zamijeniti, što povećava troškove i količinu otpada. No problem predstavljaju upravo one sitne pukotine koje ostaju neprimijećene. No, čini se da bi budućnost kontaktnih leća mogla izgledati potpuno drugačije. Znanstvenici su razvili novi hidrogelni materijal koji omogućuje da se kontaktne leće same poprave nakon samo jednog sata izlaganja običnom ultraljubičastom (UV) svjetlu.
Materijal koji se sam obnavlja
Kemičari Jung-Hyun Choi i Byoung-Ki Cho sa Sveučilišta Dankook u Južnoj Koreji razvili su posebne kontaktne leće koje koriste sposobnost samopopravljanja zahvaljujući inovativnom kemijskom sastavu. U središtu tehnologije nalazi se takozvani disulfidni umreživač – mala molekula koja sadrži vezu između dva atoma sumpora. Njegova posebnost je u tome što može ponovno stvarati veze nakon što se one prekinu.
– Ovaj rad opisuje sintezu, mehaničku karakterizaciju i funkcionalnu procjenu ovog hidrogelnog sustava umreženog disulfidnim vezama te pokazuje njegov prijelaz od laboratorijskih uzoraka hidrogela do praktičnog oblika kontaktnih leća – naveli su istraživači u radu objavljenom u časopisu ACS Applied Polymer Materials.
Novi materijal kombinira disulfidni umreživač s metakrilatnim polimerom koji stvara duge molekularne lance. Kada nastane ogrebotina, veze između tih lanaca pucaju, ali se pod djelovanjem UV svjetla ponovno mogu povezati. Kako bi dodatno poboljšali svojstva materijala, znanstvenici su dodali još jedan polimer koji povećava otpornost na ogrebotine i smanjuje mogućnost prianjanja bakterija.
Ogrebotine nisu samo estetski problem
– Kod komercijalnih hidrogelnih kontaktnih leća površinske ogrebotine uzrokovane svakodnevnom uporabom ili čišćenjem mnogo su češće nego potpuni rezovi – ističu istraživači.
Upravo te male nepravilnosti mogu imati posljedice za korisnike. Kako navode autori istraživanja, „mikroogrebotine nastale treptanjem ili rutinskim čišćenjem mogu raspršivati svjetlost i uzrokovati bliještanje, dok istodobno stvaraju mjesta pogodna za prianjanje proteina ili mikroorganizama, što u konačnici može ugroziti zdravlje oka“.
Osim toga, površine koje su postale hrapave zbog ogrebotina i mikropukotina olakšavaju nakupljanje proteina, što može povećati nelagodu pri nošenju leća i rizik od infekcija.
Nakon UV tretmana vraća se oko 90 posto stabilnosti
U laboratorijskim testovima novi je DS-hidrogel uspješno obnovio površinske ogrebotine nakon izlaganja UV svjetlu, dok kontrolni materijal bez disulfidnog umreživača nije pokazao vidljive znakove zacjeljivanja. UV svjetlo pritom pokreće kemijski proces u kojem se sumpor-sumpor veze ponovno aktiviraju oko oštećenog područja. One ponovno povezuju prekinute polimerne lance i vraćaju strukturu materijala.
Istraživači su utvrdili da se na taj način može obnoviti približno 90 posto izvorne strukturne stabilnosti leće.
Osim sposobnosti samopopravljanja, novi je materijal pokazao zadržavanje vode usporedivo s današnjim mekim kontaktnim lećama, kao i izvrsnu otpornost na ogrebotine. To znači da bi buduće leće mogle biti otpornije čak i prije nego što se aktivira proces samopopravljanja.
Kontaktne leće koje se same popravljaju kod kuće?
Jedna od najzanimljivijih mogućnosti ove tehnologije jest korištenje postojećih UV uređaja za čišćenje kontaktnih leća. U budućnosti bi takvi uređaji mogli imati dvostruku funkciju – osim čišćenja i dezinfekcije, mogli bi popravljati i sitna oštećenja. Zamislite da izgrebane kontaktne leće stavite u kućište koje ih istodobno čisti i obnavlja, a nakon samo sat vremena ponovno ih možete koristiti gotovo kao nove.
Ipak, do takve primjene još treba proći određeno vrijeme. Prije nego što ove leće postanu dostupne korisnicima, bit će potrebna dodatna sigurnosna ispitivanja i potvrda njihove dugoročne učinkovitosti – što je posebno važno za svaki materijal koji dolazi u izravan kontakt s očima.
Korak prema dugotrajnijim kontaktnim lećama
Iako su materijali sa sposobnošću samopopravljanja već ranije istraživani, dosadašnji su postupci uglavnom zahtijevali temperature znatno više od sobne. Mogućnost obnavljanja pomoću običnog UV svjetla predstavlja važan tehnološki napredak.
– Kombinacija sposobnosti samopopravljanja, dugotrajne otpornosti na onečišćenja i povećane otpornosti na ogrebotine naglašava potencijal ovog hidrogelnog sustava za razvoj kontaktnih leća nove generacije – zaključili su istraživači.
Nova tehnologija još nije spremna za tržište, ali bi u budućnosti mogla dovesti do kontaktnih leća koje će trajati dulje, biti otpornije na svakodnevna oštećenja i pružati veću sigurnost korisnicima.
(Ordinacija.hr)
