Светящиеся линзы
Автор: Вероника Егорова
Редакция: Крестина Ремблевская, Александр Табакаев

Сотни миллионов людей во всем мире страдают диабетом, подвергаясь риску развития осложнений, например, диабетической ретинопатии, которая проявляется на более поздних стадиях заболевания. Существующие методы лечения доказали свою эффективность, однако на сегодняшний день они инвазивны и довольно болезненны. Выпускник Caltech Колин Кук (MS '16) считает, что есть лучший способ для лечения данной патологии.

Кук вместе с группой исследователей из лаборатории Ю-Чонг Тай, при участии профессора электротехнической и медицинской инженерии Анны Л. Розен из Caltech, разработал новый, более щадящий метод лечения диабетической ретинопатии. Его изобретение представляет собой светящиеся в темноте контактные линзы.

Источник: Caltech

Потеря зрения, которая возникает при диабете, является результатом повреждения мелких кровеносных сосудов в глазе. Итогом является пониженный приток крови к нервным клеткам сетчатки и их последующая гибель. По мере прогрессирования заболевания организм пытается противодействовать повреждению кровеносных сосудов, открывая новые пути прохождения крови. Однако у пациентов с диабетом новые сосуды несовершенны, возникают кровотечения и "пропотевание" сосудов, что приводит к дальнейшему повреждению сетчатки и ухудшению зрения. К тому же это наносит дополнительный ущерб сетчатке, поскольку организм старается восстановить поврежденные ткани, а не пролиферировать новые светочувствительные клетки. Со временем такие пациенты видят все в расплывчатом и неоднородном виде, а через какое-то время и вовсе теряют зрение.

Повреждение сетчатки начинается с дефицита кислорода, поэтому необходимо предотвратить дальнейшую потерю зрения, уменьшив потребность сетчатки в кислороде. Проблема была решена помощью лазера. Для этого «выжигали» клетки на периферических участках сетчатки, чтобы кислород использовался более важными клетками зрения в центре сетчатки. Другое лечение подразумевало использование инъекций, которые уменьшали рост новых кровеносных сосудов в глазном яблоке.

Кук надеется, что его контактные линзы будут более популярны среди пациентов, поскольку его изобретение просто в использовании и не вызывает в последующем осложнений или каких-либо побочных эффектов.

Как и лазерное лечение, новые линзы уменьшают метаболические потребности сетчатки, но иным способом. Давно известно, что палочки обеспечивают зрение в условиях низкой освещенности. Они потебляют намного больше кислорода в темноте, чем при свете. Новые контактные линзы предназначены для снижения ночной потребности сетчатки в кислороде, позволяя палочкам воспринимать слабое количество света, пока человек спит.

«Если мы снизим метаболизм в сетчатке, мы сможем предотвратить некоторые повреждения, возникающие в ней», — поделился своими наблюдениями К. Кук.

Чтобы обеспечить сетчатку светом во время сна, было принято решение сделать линзы с циркулярными насечками, как на циферблате наручных часов. Освещение подается крошечными пузырьками, заполненными тритием, радиоактивной формой газообразного водорода, который испускает электроны при распаде. Эти электроны преобразуются в свет с помощью фосфоресцирующего покрытия. Эта система обеспечивает постоянный световой поток на протяжении рабочего времени контактной линзы. Флаконы шириной в несколько человеческих волос имплантируются в линзу радиальным узором, словно нарисованные лучи солнца. Образованный круг достаточно большой, чтобы выпасть за пределы нормального видения, когда зрачки сужены ввиду наличия внешней освещенности. В темноте зрачок расширяется, и слабое свечение из пузырьков может осветить сетчатку.

Световая терапия при диабетической ретинопатии была предпринята ранее в виде световых масок для сна, но результаты не оправдали всех ожиданий, отчасти потому, что пациенты привыкали к маскам и игнорировали свет, светящий им глаза во время сна. К тому же источник света в маске никак не фиксировался к глазам. А так как глаза во время сна двигаются, человек видел мерцание, и это, в свою очередь, мешало ему заснуть.

Плюсы новых линз в том, что источник света помещается на поверхность глаза, поэтому при движении, происходит их синхронное перемещение и мерцания при этом отсутствует.


«Существует нейронная адаптация, которая возникает при постоянном источнике света в глазу. Мозг перестает воспринимать световые сигналы, и человек погружается в сон уже через несколько секунд», — говорит Кук.

Конструкция контактных линз также гарантирует получение соответствующей дозы света сетчаткой за ночь.


«Когда мы спим, наши глаза откидываются назад. Следовательно, при использовании маски глаз не получает достаточное количество света. Однако контактные линзы движутся вместе с глазом, поэтому такой проблемы нет», — прокомментировал Кук.

Раннее тестирование линз, проводимое в сотрудничестве с лабораторией Марка Хумаюна в Университете Южной Калифорнии, продемонстрировало многообещающие результаты: активность палочек снизилась до 90 % при ношении линз в темноте.

Данное изобретение было признано лучшим в категории медицинских технологий на TigerLaunch, организованным Пристонским университетом. И в ближайшее время планируется провести несколько дополнительных тестов, чтобы определить возможность использования этих линз в профилактике диабетической ретинопатии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.