Le lenti intelligenti possono rilevare il glaucoma in modalità wireless

La maggior parte delle persone con glaucoma in fase iniziale non sa di essere affetta dalla malattia, sebbene un trattamento precoce sia fondamentale per ridurre la perdita della vista. Rilevare un leggero aumento della pressione oculare aiuta i medici a diagnosticare il glaucoma, ma monitorarla regolarmente è difficile, soprattutto considerando l'ampio intervallo di temperature a cui l'occhio è esposto. Ora, i ricercatori dell'ACS Applied Materials & Interfaces presentano un prototipo di lente a contatto "intelligente" che misura accuratamente la pressione oculare indipendentemente dalla temperatura.

Secondo i Centers for Disease Control and Prevention (CDC), circa 80 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di glaucoma, un gruppo di malattie che danneggiano il nervo ottico e portano alla perdita della vista. I medici utilizzano un "test pneumotonometrico" durante una visita oculistica per misurare una volta la pressione intraoculare. Un leggero aumento della pressione, un sintomo appena percettibile causato dall'accumulo di liquido intorno alla cornea, può portare a una diagnosi di glaucoma.

I ricercatori stanno testando metodi per rilevare in modo continuo e più confortevole queste piccole fluttuazioni di pressione, come lenti a contatto che trasmettono segnali a occhiali speciali. Tuttavia, le variazioni di temperatura, come l'esposizione al freddo, possono distorcere le misurazioni delle lenti. Quindi, il ricercatore Dengbao Xiao e i suoi colleghi hanno deciso di sviluppare una lente a contatto che misuri accuratamente e trasmetta in modalità wireless i dati della pressione intraoculare in tempo reale in un'ampia gamma di temperature.

Inizialmente, il team di Xiao ha sviluppato due circuiti a spirale in miniatura, ciascuno con un modello di vibrazione naturale unico che cambiava in base alla tensione, ad esempio in base alle variazioni di pressione e diametro dell'occhio. Per creare lenti a contatto sensibili alla pressione, i ricercatori hanno inserito questi minuscoli circuiti tra strati di polidimetilsilossano, un materiale standard per lenti a contatto.

Hanno quindi letto i modelli di vibrazione dei circuiti integrati utilizzando una bobina collegata a un computer e posizionata accanto alla lente. I segnali trasmessi non sono stati influenzati dai test che simulavano il movimento oculare, dall'esposizione prolungata all'umidità (per simulare condizioni di bagnato nell'occhio) e dall'uso quotidiano.

Nei test di laboratorio, i ricercatori hanno posizionato le nuove lenti su tre campioni di occhi di maiale, monitorando la pressione intraoculare e la temperatura. Le lenti hanno monitorato e trasmesso in modalità wireless i dati relativi alla pressione a temperature comprese tra 10 e 50 gradi Celsius. Quando la pressione è stata calcolata utilizzando un solo circuito nella lente, i risultati presentavano un errore fino all'87%. Tuttavia, utilizzando le informazioni provenienti da entrambi i circuiti, le letture della pressione presentavano un errore solo del 7%, poiché la combinazione dei circuiti eliminava gli errori legati alla temperatura.

I ricercatori affermano che il design della loro lente intelligente a doppio chip ha il potenziale per rilevare e monitorare con precisione il glaucoma in fase iniziale, anche in un'ampia gamma di temperature.