人体の体液と分泌物には、 バイオマーカー 体の健康や病気の存在に関する大量の情報が含まれています。 分泌物の中で、涙は血中に見られるものと同様の濃度で、バイオマーカーの最良の供給源と考えられています。 涙はまた、無菌であり、容易に入手可能であり、温度変化、蒸発、および分泌速度の有害な影響を受けにくい。
のグループも含まれる共同チーム 寺崎生物医学研究所は、バイオマーカー検出用の診断および治療用ハイドロゲルコンタクトレンズを製造する際のすべての課題に対処するための製造方法を開発しました（ここであなたは完全な研究を見つけることができます).
バイオマーカーの重要性
涙に見られる有用で測定可能なバイオマーカーには、 ナトリウムイオン、ドライアイ症候群の有用な指標（イタリア人の25％が苦しんでいます）、および グルコース分子、糖尿病の早期診断ツール。 さらに、涙液pH測定を使用して、細胞の生存率、薬効、および疾患の兆候を確認できます。
このためには、涙を効果的に収集し、そのpHとバイオマーカーレベルをリアルタイムで測定する能力が非常に重要です。 寺崎研究所チームが探求したアプローチは、診断および治療用コンタクトレンズを取得するためのバイオセンサーのアイデアに基づいています。 このようなコンタクトレンズは、収集と監視のために涙の流れを小さなリザーバーに導くために、その表面に小さなチャネルを含みます。 スマートレンズ 簡単に言えば、手ごわい機能を備えています。
診断および治療用コンタクトレンズ：ハイドロゲル仮説
ハイドロゲルとして知られる柔軟で透明な材料は、現在、コンタクトレンズの製造にも商業的に使用されています。 それらは扱いやすく、手頃な価格です。 ただし、これまで、必要な製造技術に敏感であるため、チャネルやタンクをモデル化するための理想的な材料であることが示されていません。
以前の研究では、ハイドロゲルの運が悪かった。 それらは、いくつかの製造方法で必要とされる溶媒または温度および真空条件によって引き起こされる変形に対して脆弱でした。 他の方法では、表面が粗い、またはサイズが不均一なヒドロゲルチャネルが生成されています。
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チームは、ハイドロゲルのコンポーネントを最適化して、滑らかな表面プロファイルでさまざまな形状に設計できる弾性特性を実現することから始めました。 彼らは後に、3D印刷された形状を使用して、ハイドロゲルのマイクロチャネルをモデル化しました。 製造プロセスの最後のステップは、マイクロチャネルの表面にハイドロゲルの追加層を結合することにより、ハイドロゲルチャネルを収集することでした。
完成すると、プロトタイプは流体の運搬と収集で広範囲にテストされました。 運河の（人工的な）裂け目の程度は、さまざまな水分補給レベルで測定されました。 ハイドロゲルがわずかに脱水されると、チャネル内の液体の流れが停止しましたが、追加のリズミカルな圧力が加えられると、流れが再開したことにも注意してください。 これは、点滅がコンタクトレンズへの、したがって眼への涙の流れを促進するために必要な圧力と追加の水分補給も提供するという仮説を支持する重要なデモンストレーションでした。
市販の診断および治療用コンタクトレンズ用のハイドロゲルマイクロチャネルの製造に成功したことに加えて、瞬き圧力がこれらのマイクロチャネルを介したレンズの裂傷交換を促進できることもわかりました。 これはエキサイティングな発見です。 そしてそれは、コンタクトレンズ着用者に一般的に見られる状態であるドライアイ病を予防するための道を開きます。 私たちは、目の涙の流れを改善することにより、この状態を積極的に治療する独自のコンタクトレンズの開発を目指しています。
寺崎研究所研究員シミン・チャン博士
新しい診断および治療用コンタクトレンズの可能な用途
「ここで説明する成功したプロトタイプの作成とその機能を改善するための努力は、コンタクトレンズのバイオセンシングにおける重要な進歩を示しています。」 それは アリ・カデムホセニ、Ph.D。、寺崎研究所所長兼CEO。 「この革新的な研究は、人々の健康を回復または改善するソリューションを作成するという当研究所の使命によく適合しています。」
