Розумну контакнту лінзу зі світлодіодом зробили автономною і випробували на людині

Корейські інженери створили контактну лінзу зі світлодіодом, що працює автономно завдяки іоністору, заряджуваному бездротовим методом. Вони успішно протестували лінзу на манекені, кролику і людині. Розроблену конструкцію можна використовувати для створення розумних лінз з різними датчиками, розповідають автори статті в.

Відомо, що рівень речовин у крові корелює з таким у сльозі. Через це вчені давно працюють над системами, які неінвазивно вимірюють рівень глюкози в крові через аналіз сльози. Наприклад, у 2014 році Google анонсувала розробку розумної контактної лінзи з датчиком глюкози, який допоміг би хворим на діабет відстежувати свій стан без необхідності проколювати палець для аналізу крові. Однак досі жодна компанія не виробляє такі лінзи, тому що вчені зіткнулися з безліччю технологічних перешкод при розробці розумних лінз.

Минулого року група корейських інженерів створила один з найбільш досконалих прототипів розумних лінз. Тоді їм вдалося поєднати в лінзі датчик глюкози, світлодіод для відображення рівня речовини в сльозі і антену для бездротового харчування. Однак на практиці лінзу з такою конструкцією використовувати неможливо, тому що контур для бездротового харчування повинен розташовуватися на відстані приблизно в сантиметр від неї. Тепер інженери під керівництвом Чан Ун Пака (Jang-Ung Park) з Університету Йонсе створили нову версію розумної контактної лінзи, обладнавши її іоністором для роботи без джерела живлення.

Лінза складається з двох прозорих шарів силіконового еластомера, між якими розташована електроніка: світлодіод, що живить його іонітстор і антена для зарядки іоністора, а також поєднаний з нею випрямлювач струму. Головне нововведення в цьому прототипі - іоністор для автономної роботи. Він складається з металевих хромо-золотих кругових електродів, на які за допомогою друку наносять вуглецеві електроди на основі нанотрубок і зв'язуючих компонентів, а також твердотельний полімерний елеткроліт.

Оскільки в цій роботі інженери сконцентрувалися на джерелі живлення, вони не включили в прототип датчик глюкози. Замість цього після зарядки лінза просто включає світлодіод і працює до моменту розрядки. Для зарядки до лінзи необхідно піднести індукційну котушку зі змінним струмом. Під час експериментів інженери тримали котушку біля лінзи в оці манекена протягом 45 секунд, після чого світлодіод у лінзі працював протягом однієї хвилини.

Оскільки під час експерименту лінза не нагрівалася до температури вище 23 градусів Цельсія, автори вирішили перевірити її на кролику, а потім і на людині. Під час експерименту випробовуваний не відчув будь-яких негативних ефектів, наприклад, високої температури лінзи.

Створення повноцінної розумної лінзи для хворих на діабет також стає ближче завдяки іншим розробкам. Наприклад, у 2016 році група американських і китайських вчених створила прозорий датчик глюкози. Він працює на основі прозорого польового транзистора, властивості якого змінюються при зміні концентрації глюкози.