昨(9)日，北京理工大學先進結構技術研究院的研究團隊，開發了一種具有獨特自然振動模式的微型螺旋電路智慧型隱形眼鏡樣板，其能在特定的大範圍溫度下，準確地檢測並無線傳輸即時訊號，未來有潛力用於青光眼的早期檢測和監測。此研究發表於《ACS Applied Materials & Interfaces》上。
 
根據美國疾病控制與預防中心(CDC)數據顯示，美國約有300萬人患有青光眼，不過實際數據可能更高，因為大多數早期青光眼患者並不知道自己患有疾病。青光眼會損害視神經且導致視力喪失，通常是長期處於高眼壓狀態所致。
 
目前，醫生在眼科檢查時會使用引起眼球眨眼的「吹氣測試」(air puff test)，來測量一次眼壓。眼壓的輕微升高，會導致一種難以察覺的角膜周圍液體積聚症狀。當眼壓升高時，這可能是青光眼的早期指標，需要進一步的診斷和治療。
 
多年來，研究人員一直嘗試找到能夠連續、更容易檢測眼壓波動的方法，不過，一直受限於環境溫度變化會影響檢測數值。
 
帶領此研究的肖登寶(Dengbao Xiao)副教授和其團隊，共同設計兩個具有獨特自然振動模式的微型螺旋電路，當眼壓和眼球直徑發生變化時，電路的振動模式會發生改變。
 
為了製造壓力偵測隱形眼鏡，研究團隊將該電路夾在二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane)層之間，其為典型隱形眼鏡的材質。接著，將已連接到電腦的線圈靠近隱形眼鏡，以無線的方式讀取隱形眼鏡內的電路振動模式。
 
研究團隊發現，電路傳輸的訊號不受模擬的眼球運動、長時間暴露在潮濕環境，以及日常磨損的測試影響。
 
研究團隊進一步進行動物實驗，將隱形眼鏡放入3個單獨的豬眼上，同時控制豬眼壓和溫度，透過隱形眼鏡檢測在華氏50至122度下的眼壓數值。
 
研究團隊發現，若只根據一個電路的訊號計算壓力時，數據結果與真實值偏差高達87%。不過，當使用兩個電路的訊號計算壓力時，數據結果與真實值僅相差7%，因為組合消除了與溫度相關的誤差。
 
研究團隊相信，雙電路的智慧型隱形眼鏡設計，對未來早期青光眼檢測非常有潛力，即使在大範圍的溫度內，也能準確檢測和監控。
 
原論文: https://doi.org/10.1021/acsami.4c02289
 
參考資料: https://medicalxpress.com/news/2024-05-smart-contact-lenses-enable-wireless.html
 
(編譯/實習記者 鐘御慈)