لنزهای تماسی خودترمیمشونده؛ گامی تازه برای افزایش دوام لنزهای چشمی
لنزهای تماسی خودترمیمشونده ممکن است آینده استفاده از لنزهای چشمی را تغییر دهند. یکی از مشکلات رایج لنزهای نرم امروزی، ایجاد خراشهای بسیار ریز در اثر استفاده روزمره، لمس کردن و شستوشوی مداوم است. این آسیبهای کوچک میتوانند به مرور باعث کاهش کیفیت دید، ایجاد ناراحتی و افزایش خطر تجمع پروتئینها و میکروبها روی سطح لنز شوند.
اکنون دو شیمیدان از دانشگاه دانکوک کره جنوبی، مادهای جدید برای ساخت لنزهای تماسی طراحی کردهاند که میتواند پس از ایجاد خراش، با کمک نور معمولی فرابنفش (UV) خود را ترمیم کند. این فناوری میتواند در آینده باعث تولید لنزهایی بادوامتر، ایمنتر و کممصرفتر شود.
چرا خراشهای کوچک لنزهای تماسی اهمیت دارند؟
لنزهای نرم امروزی معمولاً از مواد هیدروژلی ساخته میشوند که راحتی مناسبی برای چشم فراهم میکنند. اما این مواد در برابر استفاده طولانیمدت کاملاً مقاوم نیستند و ممکن است دچار خراشهای میکروسکوپی شوند.
اگر این آسیبها بزرگ باشند، لنز دیگر قابل استفاده نیست و باید دور انداخته شود. اما حتی خراشهای کوچک و غیرقابل مشاهده نیز میتوانند مشکلساز شوند؛ زیرا سطح آسیبدیده محل مناسبی برای چسبیدن پروتئینها و رشد میکروبها ایجاد میکند.
پژوهشگران معتقدند ایجاد سطحی که بتواند خودش را ترمیم کند، میتواند راهی برای افزایش طول عمر لنزها و کاهش خطرات احتمالی برای سلامت چشم باشد.
ساخت لنزهای تماسی خودترمیمشونده با ترکیب شیمیایی ویژه
محققان برای ساخت لنزهای تماسی خودترمیمشونده از یک ماده هیدروژلی جدید استفاده کردند. بخش اصلی این ماده، ترکیبی به نام پیونددهنده دیسولفیدی (Disulfide cross-linker) است.
این مولکول دارای پیوند گوگرد-گوگرد است؛ پیوندی که پس از شکسته شدن میتواند دوباره ایجاد شود. پژوهشگران این ترکیب را با یک پلیمر متاکریلات ترکیب کردند؛ مادهای که زنجیرههای بلند مولکولی تشکیل میدهد و ساختار اصلی هیدروژل را میسازد.
زمانی که روی لنز خراش ایجاد میشود، برخی اتصالهای بین این زنجیرههای پلیمری از بین میروند. اما هنگام قرار گرفتن زیر نور فرابنفش، این اتصالها دوباره شکل میگیرند و بخش آسیبدیده ترمیم میشود.
لنزهای تماسی خودترمیمشونده؛ ترمیم ۹۰ درصدی ساختار لنز پس از یک ساعت نور UV
در آزمایشهای انجامشده، لنز جدید توانست بخش زیادی از آسیبهای سطحی خود را بازسازی کند. پژوهشگران دریافتند که پس از قرار گرفتن در معرض نور فرابنفش، حدود ۹۰ درصد از پایداری ساختاری ماده دوباره به دست آمد.
در مقابل، نمونهای که از ترکیب معمولی و بدون پیوندهای دیسولفیدی ساخته شده بود، هیچ نشانه قابل مشاهدهای از ترمیم نشان نداد.
این نتایج نشان میدهد که استفاده از ترکیبات مبتنی بر گوگرد میتواند یک روش مؤثر برای ساخت مواد پلاستیکی مقاومتر و خودترمیمشونده باشد.
لنزهای تماسی خودترمیمشونده؛ مقاومت بیشتر در برابر خط و خش و آلودگی
این لنزهای جدید فقط قابلیت ترمیم ندارند، بلکه ویژگیهای دیگری نیز از خود نشان دادند. آزمایشها نشان دادند که میزان حفظ آب در این ماده مشابه لنزهای نرم موجود در بازار است؛ ویژگیای که برای راحتی چشم اهمیت زیادی دارد.
همچنین این هیدروژل مقاومت خوبی در برابر خراش و تجمع آلودگی نشان داد. به گفته پژوهشگران، سطح مقاومتر میتواند احتمال چسبیدن پروتئینها و میکروبها را کاهش دهد و در نتیجه به سلامت بیشتر چشم کمک کند.
لنزهای تماسی خودترمیمشونده؛ آیا نور UV میتواند لنزها را مانند روز اول کند؟
تصور آیندهای که در آن کاربر بتواند لنزهای خسته و خطافتاده خود را در یک محفظه مخصوص قرار دهد و پس از یک ساعت دوباره از آنها استفاده کند، اکنون با این فناوری امکانپذیرتر به نظر میرسد.
یکی از مزیتهای مهم این روش این است که برای ترمیم به دمای بالا نیاز ندارد. فناوریهای خودترمیمشونده قبلی معمولاً به گرمای زیاد احتیاج داشتند، اما این روش با تجهیزات سادهتر و در شرایط نزدیک به دمای اتاق عمل میکند.
با این حال، این لنزها هنوز برای ورود به بازار آماده نیستند. پژوهشگران تأکید میکنند که آزمایشهای ایمنی بیشتری باید انجام شود، زیرا هر مادهای که مستقیماً با چشم تماس دارد، باید مراحل دقیق بررسی پزشکی را پشت سر بگذارد.
آینده لنزهای تماسی خودترمیمشونده
توسعه لنزهای تماسی خودترمیمشونده میتواند یکی از نمونههای جالب استفاده از شیمی پیشرفته در فناوریهای پزشکی روزمره باشد. این لنزها در صورت موفقیت نهایی میتوانند هزینه تعویض لنز را کاهش دهند، عمر محصولات را افزایش دهند و تجربه راحتتری برای کاربران ایجاد کنند.
پژوهشگران امیدوارند این راهکار علاوه بر لنزهای چشمی، در طراحی مواد مقاوم و خودترمیمشونده دیگر نیز مورد استفاده قرار گیرد.
