Научници направили контактна сочива која сама поправљају огреботине – без потребе за заменом

Мека контактна сочива, која су данас најчешће у употреби, током свакодневног руковања, чишћења и ношења неминовно добијају веома ситне огреботине. Иако су често невидљиве голим оком, таква микрооштећења временом могу да утичу на квалитет вида, али и да представљају потенцијални ризик за здравље очију.

Када су огреботине довољно велике и уочљиве, сочиво мора да се баци и замени новим. Међутим, научници сада сматрају да оштећење можда не мора аутоматски да значи крај употребе једног сочива.

Хемија која омогућава „самопоправку“

Истраживачи Џунг Хјун Чои и Бјунг Ки Чо са Универзитета Данкук у Јужној Кореји развили су посебна контактна сочива на бази хидрогелног материјала који има способност самосталног зарастања након излагања UV светлости.

У средишту нове технологије налази се такозвани дисулфидни умреживач – мала молекула која садржи везу између два атома сумпора. Посебност ове хемијске везе је у томе што након прекида може поново да се формира и повеже оштећене делове материјала.

„Овај рад описује синтезу, механичку карактеризацију и функционалну процену система хидрогелова умрежених дисулфидним везама, као и његову примену од лабораторијских узорака до практичног облика контактних сочива“, навели су истраживачи у раду објављеном у часопису ACS Applied Polymer Materials.

Научници су дисулфидни умреживач комбиновали са метакрилатним полимером, материјалом који формира дугачке молекуларне ланце. Када на сочиву настане огреботина, везе између тих полимера се прекидају, али UV светлост покреће процес њиховог поновног повезивања.

Додат је и други полимер како би нови хидрогел био отпорнији на огреботине и боље заштићен од бактеријског насељавања. Нови материјал затим је тестиран у поређењу са контролним узорком направљеним помоћу стандардног умреживача.

„Код комерцијалних хидрогелних контактних сочива површинске огреботине настале свакодневним коришћењем или чишћењем много су чешће од потпуних пресека“, написали су истраживачи.

„ДС-хидрогел је показао ефикасан опоравак површинских огреботина, док контролни хидрогел, који није садржао дисулфидни ДС-умреживач, није показао видљиво зарастање под истим условима.“

Обнављање готово 90 одсто чврстине материјала

Експерименти су показали да UV светлост хемијски активира сумпор-сумпор везе око оштећеног подручја. Те везе поново се формирају преко места где је материјал напукао и повезују прекинуте полимерне ланце.

Према резултатима истраживања, нови материјал успео је да поврати око 90 одсто своје првобитне структурне стабилности након процеса самопоправке.

Поред способности регенерације, нова контактна сочива показала су и задржавање воде упоредиво са савременим меким сочивима, као и веома добру отпорност на огреботине. То значи да би, осим што би могла сама да се поправљају, потенцијално могла и ређе да се оштећују.

Могућност примене постојећих UV уређаја

Ово истраживање показује да се приступ заснован на сумпорним везама може користити за стварање издржљивијих и функционалнијих пластичних материјала.

Једна од могућих предности јесте и то што би постојећи UV уређаји за чишћење контактних сочива у будућности могли да добију додатну функцију – не само дезинфекцију, већ и поправку оштећења.

„Комбинована способност самопоправке, дуготрајна отпорност на прљање и побољшана отпорност на огреботине указују на потенцијал ове платформе хидрогелова умрежених дисулфидним везама за контактна сочива нове генерације“, наводе аутори студије.

„Свеукупно, стратегија дизајна материјала представљена у овом раду пружа обећавајући пут ка дуготрајним, отпорним и високоперформансним хидрогелним офталмолошким уређајима".

Иако су материјали са способношћу самопоправке већ раније истраживани, досадашњи приступи углавном су захтевали знатно више температуре од собне. Могућност да се поправка покрене обичном UV светлошћу и опремом која би могла да буде доступна корисницима представља значајан корак напред.

Замислива је будућност у којој би корисник једноставно ставио истрошена или изгребана контактна сочива у кућиште које комбинује чишћење и поправку, а након приближно сат времена добио сочива са готово обновљеним својствима.

Ипак, до комерцијалне примене предстоји још много рада. Неопходна су додатна безбедносна тестирања, што је посебно важно код сваког материјала који долази у директан контакт са оком.

Истраживачи подсећају да током ношења контактних сочива микроогреботине настале трептањем или рутинским чишћењем могу да расипају светлост и изазову појаву одсјаја, али и да створе места за везивање протеина и микроорганизама, чиме се нарушава здравље ока.

„Током ношења контактних сочива, микроскопске огреботине изазване трептањем или уобичајеним чишћењем могу да расипају светлост и изазову одсјај, док истовремено представљају места за приањање протеина или микроба, што на крају може угрозити здравље ока“, написали су истраживачи и додали: „Поред тога, површине храпаве због огреботина и микропукотина олакшавају приањање и нагомилавање протеина, повећавајући нелагодност корисника и ризик од инфекције".

Нова генерација контактних сочива која се сама поправљају још није спремна за тржиште, али истраживање отвара могућност да будућа сочива буду дуготрајнија, отпорнија и безбеднија за свакодневну употребу.