Zelený oční zákal čili glaukom vzniká poté, co v tekutině uvnitř oka stoupne tlak a ten následně poškodí zrakový nerv. Choroba nastupuje nepozorovaně. Nemocný pocítí první výraznější příznaky, až když je oční nerv nevratně poničen. K obvyklým počátečním projevům glaukomu patří poruchy periferního vidění a rozmazané okraje zorného pole. V současné době není k dispozici žádná léčba, která by poškození zrakového nervu mohla zase napravit.
Proto je kontrola nitroočního tlaku důležitá především u starších lidí, kteří jsou glaukomem zvláště ohroženi. Glaukom je po šedém očním zákalu druhou nejčastější příčinou slepoty. Odhaduje se, že po celém světě připraví o zrak asi pět milionů lidí.
"Hlídač" nitroočního tlaku
Materiáloví inženýři Hailing Cong a Tingrui Pan z University of California v americkém Davisu zabudovali do polymeru pro výrobu kontaktních čoček elektricky vodivé materiály a tím otevřeli cestu ke konstrukci „hlídače“ nitroočního tlaku. Jako výchozí surovina jim posloužil běžný organický polymer polydimetylsiloxan, který lze formovat do nejrůznějších tvarů. Z něj už se kontaktní čočky vyrábějí, ale stávající postupy výroby nedovolovaly vytvářet v čočce další struktury.
Cong a Pan vyvinuli jednodušší metodu výroby polydimetylsiloxanových čoček. Přitom našli způsob, jak donutit polymer, aby vedl elektrický proud. Do roztoku se surovinou pro výrobu čoček nejprve přidali chemikálii, která navozuje polymeraci v ultrafialovém záření. Následně roztok ozářili přes masku tak, aby polymerací vznikala mřížka předem určeného tvaru.
Když přidali do výchozí suroviny ještě ionty stříbra, vznikla mřížka, která vede elektrický proud. Tak mohli vytvářet elektrické obvody, jejichž tvar lze určit s přesností jedné setiny milimetru. Odpor takového elektrického obvodu se mění s tím, jak je natahován nebo naopak stlačován. Díky tomu ho lze využít k měření tlaku. Celý postup byl zveřejněn ve vědeckém časopise Advanced Functional Materials.
Kontrola se výrazně usnadní
Cong s Panem vytvořili pomocí nové technologie kontaktní čočku se zabudovanou mřížkou elektrického obvodu reagujícího na deformace. Uvnitř oka je určitý tlak, jenž dává oční kouli její tvar. „Chytrá“ kontaktní čočka přisedá po vložení do oka na rohovku a přizpůsobuje se jejímu tvaru. Při nástupu zeleného zákalu nitrooční tlak roste. Tvar oka se mění a deformuje mřížku z vodivého materiálu uvnitř kontaktní čočky. To se projeví změnou elektrického odporu v obvodu, který je zaznamenán.
Prototyp čočky má senzor z neprůhledného materiálu, zakrývajícího část zorného pole. Cong a Pan už ale pracují na tvorbě průhledné mřížky, jež by nebránila volnému výhledu. Takovou čočku by mohl člověk nosit dlouhodobě a elektrický obvod by mu zajistil průběžnou kontrolu nitroočního tlaku. Dvojice materiálových inženýrů vyvinula také systém pro dálkové měření elektrického odporu, který kontrolu nitroočního tlaku výrazně usnadní.
Proto je kontrola nitroočního tlaku důležitá především u starších lidí, kteří jsou glaukomem zvláště ohroženi. Glaukom je po šedém očním zákalu druhou nejčastější příčinou slepoty. Odhaduje se, že po celém světě připraví o zrak asi pět milionů lidí.
"Hlídač" nitroočního tlaku
Materiáloví inženýři Hailing Cong a Tingrui Pan z University of California v americkém Davisu zabudovali do polymeru pro výrobu kontaktních čoček elektricky vodivé materiály a tím otevřeli cestu ke konstrukci „hlídače“ nitroočního tlaku. Jako výchozí surovina jim posloužil běžný organický polymer polydimetylsiloxan, který lze formovat do nejrůznějších tvarů. Z něj už se kontaktní čočky vyrábějí, ale stávající postupy výroby nedovolovaly vytvářet v čočce další struktury.
Cong a Pan vyvinuli jednodušší metodu výroby polydimetylsiloxanových čoček. Přitom našli způsob, jak donutit polymer, aby vedl elektrický proud. Do roztoku se surovinou pro výrobu čoček nejprve přidali chemikálii, která navozuje polymeraci v ultrafialovém záření. Následně roztok ozářili přes masku tak, aby polymerací vznikala mřížka předem určeného tvaru.
Když přidali do výchozí suroviny ještě ionty stříbra, vznikla mřížka, která vede elektrický proud. Tak mohli vytvářet elektrické obvody, jejichž tvar lze určit s přesností jedné setiny milimetru. Odpor takového elektrického obvodu se mění s tím, jak je natahován nebo naopak stlačován. Díky tomu ho lze využít k měření tlaku. Celý postup byl zveřejněn ve vědeckém časopise Advanced Functional Materials.
Kontrola se výrazně usnadní
Cong s Panem vytvořili pomocí nové technologie kontaktní čočku se zabudovanou mřížkou elektrického obvodu reagujícího na deformace. Uvnitř oka je určitý tlak, jenž dává oční kouli její tvar. „Chytrá“ kontaktní čočka přisedá po vložení do oka na rohovku a přizpůsobuje se jejímu tvaru. Při nástupu zeleného zákalu nitrooční tlak roste. Tvar oka se mění a deformuje mřížku z vodivého materiálu uvnitř kontaktní čočky. To se projeví změnou elektrického odporu v obvodu, který je zaznamenán.
Prototyp čočky má senzor z neprůhledného materiálu, zakrývajícího část zorného pole. Cong a Pan už ale pracují na tvorbě průhledné mřížky, jež by nebránila volnému výhledu. Takovou čočku by mohl člověk nosit dlouhodobě a elektrický obvod by mu zajistil průběžnou kontrolu nitroočního tlaku. Dvojice materiálových inženýrů vyvinula také systém pro dálkové měření elektrického odporu, který kontrolu nitroočního tlaku výrazně usnadní.
