smart contact lenses

来自韩国蔚山国立科学技术研究所的研究团队研发出可穿戴软式智能隐形眼镜,能用于实时监测泪水中的血糖水平。

智能可穿戴电子设备是一种与人体高度紧密接触的设备,通常包含多组传感器模块用于监测人体的生理指标并将其转换为电压信号。常見的健康智能产品有智能手环、智能眼镜、电子皮肤和外骨骼机器人。随着科技的发展,嵌入式智能隐形眼镜备受关注。

可穿戴式医疗电子的研发正在朝着集成化、智能化和网络数字化的方向发展。为了增强使用者的舒适感,可穿戴电子设备應使用透明、柔韧和亲肤性的超薄膜以保证可穿戴电子设备能舒适地和高效稳定地工作。然而,实现智能隐形眼镜仍面临着严峻的科技挑战。例如,设备中的传感器、天线、集成电路和不透明材料等会阻碍光线进入眼内,从而影响了视力。刚性电子元件的脆性及与柔软镜片之间的不兼容性可能会对角膜造成很大损伤。因此,科研人员必须找到透明而且安全的材料,同时还必须像正常隐形眼镜一样柔软。

來自韩国的研究人员利用快速建模法、光刻和真空蒸发技术将葡萄糖传感器、LED显示屏、整流电路和天线嵌入可调谐机械应力的智能镜头中。隐形眼镜部分则由柔软且高度透明的弹性体制成,並採用獨立定位分立电子元件,以及弹性接头来定位柔性天线和互连电极。

这一項发表在《科学进展》的纳米结构的智能隐形眼镜即使在变形的情况下也可在人造泪液中可靠地运行,并可准确地检测葡萄糖水平的变化。研究人员又用兔子眼睛来做试验,以作进一步研究。实验结果证明,該智能隐形眼镜能够无线监测葡萄糖水平的变化,而不会对测试对象造成任何伤害。

这项研究为智能隐形眼镜的未来打开了新的大门,用于无创和舒适地监测泪水中的血糖水平。日後糖尿病患者測血糖將无需忍受刺手指之苦。

 

作者:Man-tik Choy, Ph.D

参考文献: Park, J.H., et al. 2018. Soft, smart contact lenses with integrations of wireless circuits, glucose sensors, and displays. Science Advances, 4(1), eaap9841. DOI 10.1126/sciadv.aap9841.

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