Inteligentna soczewka kontaktowa monitoruje stan oka i sama podaje lek
Inteligentna soczewka kontaktowa na jaskrę opisana przez zespół powiązany z Terasaki Institute for Biomedical Innovation ma w czasie rzeczywistym monitorować ciśnienie wewnątrzgałkowe i w razie potrzeby uwalniać leki. Rozwiązanie przetestowano na królikach i w modelu ex vivo.
W laboratoriach w Los Angeles zespół powiązany z Terasaki Institute for Biomedical Innovation przedstawił koncepcję soczewki kontaktowej, która ma nie tylko monitorować to, co dzieje się w oku, ale też błyskawicznie reagować. Urządzenie zaprojektowano jako bezbateryjną, w pełni polimerową platformę do stałego monitorowania ciśnienia wewnątrzgałkowego (IOP) i uruchamiania podania leku, gdy wartości zaczynają rosnąć. Gdy ciśnienie w oku rośnie, soczewka ma zareagować natychmiast Jaskra to choroba podstępna: może rozwijać się latami, zanim pacjent zauważy pierwsze ubytki w polu widzenia. Jednym z kluczowych, modyfikowalnych czynników ryzyka jest podwyższone ciśnienie wewnątrzgałkowe. Problem w tym, że w praktyce klinicznej jego pomiar (tonometria) często odbywa się w gabinecie i daje jedynie punktowe odczyty – w odstępach rzędu miesięcy. Taki „fotograficzny” zapis bywa niewystarczający, jeśli ciśnienie faluje w rytmie dobowym lub skacze epizodycznie. Właśnie tu pojawia się idea soczewki terapeutyczno-diagnostycznej. Noszona na co dzień, łączy diagnostykę i terapię. Opisywana konstrukcja ma na bieżąco śledzić zmiany IOP, a następnie – w modelu pętli zamkniętej – uruchamiać podanie leku wtedy, gdy jest to potrzebne. Bez baterii i „masywnej” elektroniki: projekt stawia na komfort i prostotę W świecie „smart” urządzeń łatwo wpaść w pułapkę rozbudowanej elektroniki. Tymczasem soczewka kontaktowa to środowisko wymagające: każdy sztywny element i potrzeba zewnętrznego zasilania mogą odbić się na wygodzie, a nawet bezpieczeństwie użytkowania. Dlatego badacze postawili na projekt, który ma omijać ciężar klasycznych rozwiązań elektronicznych. Kluczową rolę pełnią niskokosztowe komponenty polimerowe oraz mikroprzepływowy czujnik ciśnienia. Czułość ma wzmacniać biomimetyczna „gąbka jedwabna”, zaprojektowana tak, by lepiej wychwytywać subtelne zmiany. W soczewce umieszczono też komorę umożliwiającą uwalnianie wielu dawek leku — nie jednorazowy „zastrzyk”, lecz powtarzalne podania w reakcji na wykryte skoki ciśnienia. W testach przedklinicznych platforma podawała sprawdzone leki przeciwjaskrowe: tymolol lub brymonidynę. Uwalnianie następowało po przekroczeniu ustalonych progów ciśnienia — zgodnie z logiką systemu, który ma reagować na konkretną zmianę fizjologiczną. Testy na zwierzętach i ex vivo to dopiero początek drogi Opisane wyniki dotyczą badań eksperymentalnych. Soczewkę sprawdzono na królikach oraz w modelu ex vivo z użyciem gałek ocznych krów. W tych warunkach miała skutecznie śledzić ciśnienie wewnątrzgałkowe i uruchamiać uwalnianie leku, gdy IOP wzrastało. To ważny krok, bo pokazuje, że w jednym, noszonym urządzeniu da się połączyć stały pomiar i terapię „na żądanie”. Jednak to nadal etap przedkliniczny, który nie rozstrzyga jeszcze najważniejszego pytania dla pacjentów: jak taka technologia sprawdzi się w codziennym życiu ludzi — w ruchu, w różnych warunkach, przez długi czas i przy indywidualnie zmiennych potrzebach terapeutycznych. Badacze sygnalizują, że platforma ma być kompatybilna z komercyjnymi soczewkami, a sama koncepcja może zostać dostosowana do innych zastosowań okulistycznych. W tle jest też szerszy kontekst: jaskra ma dotyczyć 134 mln osób do 2040 r., a więc każda technologia, która ułatwia wczesne wychwycenie choroby i wspiera skuteczne leczenie może mieć realne znaczenie dla zdrowia populacji. Soczewki kontaktowe od lat są przedmiotem zainteresowania inżynierów medycznych. Przez pewien czas zapowiadano, że będą mogły służyć do ciągłego monitorowania poziomu glukozy u osób cierpiących na cukrzycę. Ostatnio pojawiają się rozwiązania pozwalające widzieć w ciemności i przy zamkniętych oczach. Źródło: Science Translational Medicine
Chińscy naukowcy opracowali soczewki kontaktowe pozwalające widzieć w ciemności i przy zamkniętych oczach
Nasycone nanocząsteczkami soczewki kontaktowe mogą przekształcać promieniowanie podczerwone w różne barwy światła widzialnego. Działają nawet lepiej przy zamkniętych powiekach. Można je określić mianem mikro-noktowizora bez baterii. Czy wkraczamy właśnie w nową erę technologicznego doposażania ludzkich organizmów?
Spis treści: Bliska podczerwień w kolorze Superwzrok Plamy kodujące Profesor Tian Xue (薛天) jest cenionym chińskim neurobiologiem oraz pracownikiem Uniwersytetu Nauki i Technologii Chin (USTC). Jest również dyrektorem Kluczowego Laboratorium Funkcji Mózgu i Chorób Chińskiej Akademii Nauk, a także kierownikiem Wydziału Obwodów Neuronalnych i Poznania w Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale. To właśnie on kierował zespołem badawczym, który w maju tego roku opublikował w czasopiśmie „Cell” wyniki badań nad soczewkami kontaktowymi, które umożliwiają ludziom widzenie w bliskiej podczerwieni. To innowacyjne rozwiązanie stanowi znaczący krok w kierunku rozwoju technologii rozszerzających ludzkie zmysły. Ma potencjalne zastosowania w medycynie, wojsku oraz technologii użytkowej. Bliska podczerwień w kolorze Soczewki zawierają specjalnie zaprojektowane nanocząsteczki zdolne pochłaniać i przekształcać promieniowanie podczerwone w niebieskie, zielone i czerwone światło widoczne dla ludzkiego oka. Dotyczy to w szczególności zakresu długości fal bliskiej podczerwieni od 800 do 1600 nanometrów. Zespół profesora Xue wykorzystał metodę, na jakiej bazują noktowizory, aby pomóc ludziom widzieć w ciemności. Jednak noktowizor jest całkiem sporym urządzeniem. Soczewki kontaktowe są cieniutkie, lekkie i nie wymagają dodatkowej energii. – Soczewki kontaktowe zapewniłyby personelowi wojskowemu dyskretne, niewymagające użycia rąk możliwości noktowizyjne. Przezwyciężyłyby ograniczenia nieporęcznych noktowizorów – gogli lub lunet – skomentował w rozmowie z „New Scientist” dr Peter Rentzepis z Texas A&M University. Sam przeprowadził analogiczne badania z zastosowaniem tych samych nanocząstek – fluorku gadolinu sodu, iterbu i erbu – w soczewkach okularowych. Superwzrok Noktowizyjne soczewki nie zapewniają jeszcze szczegółowego widzenia w nocy, ponieważ mogą odbierać tylko „wąskopasmowe źródła światła LED o wysokiej intensywności. Mimo to jest to ewidentny sukces. – Nasze badania otwierają potencjał dla nieinwazyjnych urządzeń do noszenia, które w przyszłości przyniosą ludziom szerokie spektrum widzenia, czyli superwzrok – komentuje prof. Xue. – Istnieje wiele potencjalnych zastosowań tego materiału. Na przykład migoczące światło podczerwone może być wykorzystywane do przesyłania informacji w zakresie bezpieczeństwa, ratownictwa, szyfrowania lub przeciwdziałania fałszerstwom – dodaje badacz Ale zdaniem Mikhaila Katsa z University of Wisconsin-Madison, który nie był zaangażowany w badania, artykuł chińskich badaczy był skrojony pod wywołanie sensacji. – To zuchwały artykuł, ale używając tylko soczewek kontaktowych nie byłbyś w stanie czytać książki w podczerwieni ani poruszać się po ciemnej drodze – komentuje Kats. Plamy kodujące Wyjaśnia też, na czym polegały badania soczewek na myszach i ludziach. Jego zdaniem soczewki przekształcały błysk światła podczerwonego w dużą kolorową plamę światła widzialnego. Te plamy miały jednak swoje zastosowania. Badacze zmieniali częstotliwość, liczbę i kolor różnych błysków światła, aby kodować i przesyłać litery alfabetu. Wynika to z poprzedniego badania, w którym naukowcy wstrzyknęli nanocząsteczki bezpośrednio do oczu myszy, aby zapewnić widzenie w podczerwieni. Soczewki stanowią jednak bezpieczniejsze i bardziej praktyczne podejście do zastosowań u ludzi. Prof. Rentzepis zauważa jednak, że nadal wiążą się one z potencjalnymi zagrożeniami dla zdrowia i bezpieczeństwa, takimi jak narażenie na ciepło z procesu konwersji światła i możliwy wyciek nanocząstek do tkanki oka. Źródło: New Scientist Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Takiego kosmicznego pierścienia jeszcze nie było. Niezwykły świecący krąg ma nawet „klejnoty”
To zdjęcie zdobyło tytuł zdjęcia miesiąca zrobionego przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Świecący krąg z „klejnotami” – wyraźnymi jasnymi punktami – to zwielokrotniony obraz bardzo odległego kwazara. Jego światło zostało zakrzywione i powiększone w wyniku tzw. soczewkowania grawitacyjnego.
W tym artykule: Co to jest soczewkowanie grawitacyjne? Świecący krąg, czyli zwielokrotniony obraz kwazara Co to są kwazary? Co jeszcze wiemy o kwazarze RX J1131-1231? Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zarejestrował światło obiektu odległego od nas o 6 mld lat świetlnych. To znany naukowcom kwazar oznaczony jako RX J1131-1231. Kwazar RX J1131-1231 znajduje się w konstelacji Pucharu, gwiazdozbiorze nieba południowego, widocznym z Polski wiosną. Na zdjęciu – uznanym przez NASA i ESA za fotografię miesiąca – wygląda jak świecący pierścień, w który wprawiono aż cztery klejnoty. Co to jest soczewkowanie grawitacyjne? Tak działa soczewkowanie grawitacyjne. Na czym polega ten fenomen? Światło podróżuje zawsze najkrótszą drogą między źródłem a obserwatorem. Najkrótsza jednak nie oznacza zawsze prosta. Wyobraźmy sobie, że na swojej drodze światło napotka jakiś obiekt o bardzo dużej masie. To może być supermasywna czarna dziura, kwazar albo nawet cała galaktyka. Zgodnie z teorią względności Alberta Einsteina taki obiekt zakrzywia otaczającą go czasoprzestrzeń. Gdy światło dotrze do takiego regionu, porusza się w zakrzywionej czasoprzestrzeni. Jego obraz to już nie punkt, tylko okrąg. Na fotografii zrobionej przez Teleskop Webba widać nawet soczewkę – to galaktyka bez nazwy, wyglądająca jak mała niebieska kropka w środku okręgu. Świecący krąg, czyli zwielokrotniony obraz kwazara Soczewkowanie grawitacyjne tworzy pewien paradoks. Galaktyka bliższa nam – niebieska kropka – jest widoczna znacznie słabiej niż położony o wiele dalej kwazar. Dzieje się tak dlatego, że drugim efektem soczewkowania jest powiększanie ekstremalnie oddalonych obiektów. Stanowi to gratkę dla astronomów. Soczewkowanie działa jak naturalny teleskop umieszczony daleko w kosmosie. Przekazuje on powiększony obraz obiektów, bez niego najczęściej zbyt odległych do obserwacji. Jednak przy okazji tworzy miraż. Powiela mianowicie powiększany obiekt. Na fotografii widać rozmieszczone na okręgu cztery jasne punkty – „klejnoty”. W rzeczywistości to ciągle jeden i ten sam RX J1131-1231, który został czterokrotnie zduplikowany. Co ciekawe, obraz tego kwazara jest bardzo bliski pierścieniowi Einsteina. Tak nazywa się soczewkowane obrazy odległych obiektów, które tworzą idealny okrąg. By powstały, źródło światła, soczewka i obserwator muszą znajdować się na linii prostej. Odkryto najjaśniejszy obiekt we Wszechświecie. To kwazar 500 bilionów razy jaśniejszy od Słońca Ten niezwykły obiekt jest najjaśniejszy ze wszystkich, jakie dotychczas zaobserwowaliśmy w kosmosie. Znajdująca się w jego centrum czarna dziura dziennie pochłania materię o masie nieco prze... Co to są kwazary? Kwazary to wyjątkowo jasne jądra niektórych galaktyk. Kwazar ma w środku supermasywną czarną dziurę, wokół której obraca się gigantyczny dysk akrecyjny. Tworzący dysk gaz opada na czarną dziurę i nagrzewa się na skutek tarcia. W rezultacie kwazar emituje silne promieniowanie elektromagnetyczne. Szacuje się, że kwazary mogą być nawet tysiące razy jaśniejsze niż galaktyka taka jak Droga Mleczna. To właśnie sprawiło, że początkowo uznawano je za gwiazdy. W latach 50. i 60. zeszłego wieku zaczęto jednak zdawać sobie sprawę z nietypowej natury kwazarów. Odkryto, że emitują silne promieniowanie radiowe, a linie emisyjne w ich widmie są przesunięte ku czerwieni. Wówczas stało się jasne, że kwazary są niezmiernie odległe od Ziemi. A ich światło, które do nas dociera, ma miliardy lat. Pierwszy kwazar, jaki zidentyfikowano, znajduje się w gwiazdozbiorze Panny. 3C 273 został odkryty w 1959 r. Jest cztery biliardy razy jaśniejszy od Słońca i oddalony od nas aż o 2,44 mld lat świetlnych. Co jeszcze wiemy o kwazarze RX J1131-1231? Obiekt ten był już fotografowany przez Teleskopy Hubble’a i Chandra X-Ray Observatory. Widoczne niżej zdjęcie, uzyskane w 2014 r., pozwoliło policzyć, z jaką prędkością obraca się supermasywna czarna dziura, czyli „silnik” napędowy tego kwazara. Okazało się wówczas, że wiruje ona z gigantyczną szybkością, odpowiadającą połowie prędkości światła. Na tej podstawie naukowcy wywnioskowali, że ta czarna dziura powstała na skutek kolizji i fuzji między galaktykami. Źródło: ESA, Live Science, NASA. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Nosisz soczewki kontaktowe? Sprawdź, jak odpowiednio dbać o oczy
Żyjemy w dobie stałego korzystania z urządzeń elektronicznych – tabletów czy telefonów komórkowych, co sprawia, że nasze oczy przez większość dnia narażone są na permanentne napięcie. Ze względu na charakter pracy, często biurowej i przy komputerze nasz wzrok osłabia się, a to sprawia, że niezbędne staje się używanie okularów czy soczewek kontaktowych. Co powinniśmy wiedzieć o dbaniu o oczy?
Artykuł sponsorowany Czy wybór soczewek ma znaczenie? Soczewki kontaktowe to nowoczesna, a przy tym niewidoczna i dyskretna metoda korekty wzroku. Ich stosowanie to przede wszystkim wygoda w każdej sytuacji – zarówno podczas pracy biurowej, jak i w trakcie uprawiania sportu. Współczesny konsument ma do wyboru wiele typów soczewek, które pod okiem specjalisty, może dostosować indywidualnie do swoich potrzeb. Najpopularniejsze soczewki to jedno- i 30-dniowe. Jednak znajdziemy również takie, w których można spać. Ponadto, popularne „kontakty” mogą spełniać także funkcje estetyczne – jeśli wybierzemy te kolorowe możemy nadać naszym tęczówkom zupełnie nowy wygląd. W zależności od wybranego przez nas rodzaju soczewek, musimy pamiętać o tym, aby właściwie je pielęgnować, przechowywać i odpowiednio zdejmować. Decydując się na zakup soczewek kontaktowych powinniśmy zwrócić także uwagę na przepuszczalność powietrza. Jeśli używana przez nas soczewka dobrze przepuszcza powietrze, gałka oczna lepiej „oddycha”, mniej się „męczy” oraz ma zapewnione odpowiednie „odżywianie”, czyli jest dotleniona. A jak dodatkowo możemy zadbać o wzrok? Zdrowe nawyki, za które oczy nam podziękują Krótka przerwa dla oczu Wzrok został zaprojektowany w taki sposób, że oczy czują się najlepiej wtedy, kiedy patrzymy w dal. Niestety, wielu z nas codziennie pracuje spoglądając w ekran komputera, przez co wzrok jest w ciągłym napięciu. Ponadto, gdy pracujemy w skupieniu zdecydowanie rzadziej mrugamy, co w prosty sposób prowadzi do wysuszenia oczu. Pamiętajmy więc, by jak najczęściej odrywać wzrok od urządzeń elektronicznych, najlepiej według zasady „3P”, czyli pomrugaj, przerwij pracę i popatrz w dal. Sport – nie tylko dla figury Regularna aktywność fizyczna to przede wszystkim sposób na utrzymanie zdrowia, szczupłej sylwetki i wzmocnienie odporności. Jednak warto wiedzieć, że sport jest dobry także dla oczu! Przede wszystkim obniża ciśnienie wewnątrzgałkowe, poprawia ukrwienie oczu oraz stymuluje wytwarzanie rodopsyny – czyli związku chemicznego umożliwiającego widzenie w ciemności. Zadbaj o nawilżenie Zdarza się, że użytkownicy soczewek kontaktowych skarżą się, że czują szczypanie i pieczenie oczu (uczucie tzw. „piasku pod powiekami”). Właśnie dlatego w takiej sytuacji niezbędne jest regularne zwilżanie oczu np. za pomocą kropli. Warto zastosować te odpowiednie do nawilżania zarówno miękkich, jak i twardych soczewek kontaktowych (np. Hyal-Drop multi), co znacznie poprawia komfort ich stosowania przez cały dzień. Produkt można stosować codziennie, zawsze gdy poczujemy taką potrzebę. Dzięki temu zadbamy o natychmiastowe nawilżenie i ukojenie suchych, podrażnionych i zmęczonych oczu. Pamiętajmy jednak, że jeśli nasze oczy są przez dłuższy czas zaczerwienione i bolą, należy skontaktować się ze specjalistą, który zbada czy z naszym wzrokiem nie dzieje się coś złego. Bibliografia: https://www.bausch.com.pl/produkty/krople-do-oczu/hyal-dropr-multi/ https://www.krio.org.pl/rodzaje-soczewek-kontaktowych-o-czym-powinnismy-wiedziec/ https://www.krio.org.pl/soczewki-czy-okulary-co-wybrac/ Wyrób medyczny Hyal-Drop® multi zapewnia natychmiastowe nawilżenie i odświeżenie oczu, dobrze sprawdzając się w środowiskach dla nich nieprzyjaznych (np. w suchych, klimatyzowanych pomieszczeniach czy podczas długotrwałej pracy przy komputerze). Produkt Hyal-Drop® multi to krystalicznie czysty roztwór kropli do oczu, nie zawiera środków konserwujących. Produkt Hyal-Drop® multi zawiera naturalny polimer, kwas hialuronowy (w postaci hialuronianu sodu), który występuje w strukturach zdrowego oka ludzkiego oraz w naturalnym filmie łzowym. Produkt Hyal-Drop® multi można stosować w celu nawilżania i zwilżania miękkich i twardych soczewek kontaktowych podczas noszenia, co znacznie poprawia komfort ich stosowania w trakcie całego dnia.
Dziesięciokrotnie cieńsza od włosa soczewka! Ma zmienić wiele naszych przenośnych urządeń
Płaska, ultralekka soczewka dyfrakcyjna może zmienić sposób projektowania aparatów fotograficznych i smartfonów – informuje serwis „EurekAlert”.
Typowe, wykorzystujące zjawisko załamania światła soczewki skupiające lub rozpraszające wykonuje się ze specjalnych gatunków szkła lub innych przezroczystych materiałów (na przykład kwarcu, fluorytu czy plastiku). Łącząc kilka soczewek o odpowiednio dobranej krzywiźnie i współczynniki załamania można zbudować obiektyw dający wyraźny, pozbawiony zniekształceń obraz. Ma on jednak sporą długość i jest ciężki. Od dawna istnieją niemal płaskie soczewki (soczewki Fresnela), które załamują światło dzięki wytłoczonym w szkle czy plastiku pierścieniom, ale dają obraz niskiej jakości. Ich zastosowanie jest ograniczone (na przykład reflektory, lupy czy elementy wizjerów). Zespół prof. Rajesha Menona z University of Utah College of Engineering opracował nową płaską soczewkę, która tak samo odchyla światło o każdej barwie. Dzięki temu tworzony jest obraz o wysokiej jakości. Dziesięciokrotnie cieńsza od włosa soczewka wykorzystuje zjawisko dyfrakcji – światło ugina się dzięki mikroskopijnym strukturom wytworzonym w materiale soczewki. Taka "superachromatyczna” soczewka może powstać z każdego przezroczystego materiału – na przykład szkła lub plastiku. Cieńsze od papieru soczewki mogłyby znaleźć zastosowanie w obiektywach aparatów cyfrowych i smartfonów, kamerach dronów i satelitów, medycznych endoskopach a także superlekkich okularach. Źródło: PAP