العدسات الذكية يمكنها الكشف عن المياه الزرقاء لاسلكياً

معظم المصابين بالجلوكوما في مراحله المبكرة لا يدركون إصابتهم بالمرض، مع أن العلاج المبكر ضروري للحد من فقدان البصر. يساعد اكتشاف ارتفاع طفيف في ضغط العين الأطباء على تشخيص الجلوكوما، إلا أن مراقبة هذا الضغط بانتظام أمر صعب، لا سيما مع تفاوت درجات الحرارة التي تتعرض لها العين. الآن، أعلن باحثون في قسم المواد والواجهات التطبيقية التابع للجمعية الكيميائية الأمريكية عن نموذج أولي لعدسة لاصقة "ذكية" تقيس ضغط العين بدقة بغض النظر عن درجة الحرارة.

وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC)، يُعاني حوالي 80 مليون شخص حول العالم من الجلوكوما، وهي مجموعة من الأمراض التي تُلحق الضرر بالعصب البصري وتُؤدي إلى فقدان البصر. يستخدم الأطباء "جهاز قياس ضغط العين" أثناء فحص العين لقياس الضغط داخل العين مرة واحدة. قد يُؤدي ارتفاع طفيف في الضغط، وهو عرض نادر الحدوث ناتج عن تراكم السوائل حول القرنية ، إلى تشخيص الجلوكوما.

يختبر الباحثون طرقًا للكشف المستمر والمريح عن هذه التقلبات الطفيفة في الضغط، مثل العدسات اللاصقة التي تنقل الإشارات إلى نظارات خاصة. ومع ذلك، فإن تغيرات درجات الحرارة، كالخروج في البرد، قد تُشوّه قياسات العدسات. لذلك، شرع الباحث دينغباو شياو وزملاؤه في تطوير عدسة لاصقة تقيس بدقة بيانات ضغط العين داخل العين وتنقلها لاسلكيًا في الوقت الفعلي عبر نطاق واسع من درجات الحرارة.

طوّر فريق شياو في البداية دائرتين حلزونيتين مصغرتين، لكل منهما نمط اهتزاز طبيعي فريد يتغير عند تمددها، كما هو الحال مع تغيرات الضغط وقطر العين. ولصنع عدسات لاصقة حساسة للضغط، وضع الباحثون هاتين الدائرتين الصغيرتين بين طبقتين من بولي دايميثيل السيلوكسان، وهي مادة قياسية للعدسات اللاصقة.

ثم قرأوا أنماط اهتزاز الدوائر المدمجة باستخدام ملف متصل بجهاز كمبيوتر وموضوع بجوار العدسة. لم تتأثر الإشارات المرسلة باختبارات محاكاة حركة العين، والتعرض المطول للرطوبة (لمحاكاة ظروف الرطوبة في العين)، والارتداء اليومي.

في الاختبارات المعملية، وضع الباحثون العدسات الجديدة على ثلاث عينات من عيون الخنازير، لمراقبة ضغط العين ودرجة حرارتها. راقبت العدسات بيانات الضغط ونقلتها لاسلكيًا عند درجات حرارة تتراوح بين 10 و50 درجة مئوية. عند حساب الضغط باستخدام دائرة واحدة فقط في العدسة، كانت النتائج خاطئة بنسبة تصل إلى 87%. ومع ذلك، عند استخدام المعلومات من كلتا الدائرتين، كانت قراءات الضغط خاطئة بنسبة 7% فقط، حيث أدى دمج الدائرتين إلى إزالة الأخطاء المتعلقة بدرجة الحرارة.

ويقول الباحثون إن تصميم عدساتهم الذكية ذات الشريحة المزدوجة لديه القدرة على اكتشاف الجلوكوما ومراقبتها بدقة في وقت مبكر، حتى على مدى مجموعة واسعة من درجات الحرارة.