工程新闻2018年冬

青光眼、不可逆致盲的主要原因,影响400万美国人(和全球7000万人),而这些数字也在不断攀升。通常是通过升高眼内压(IOP)到达没有警告,但早期发现可以防止视力丧失。生物工程助理教授埃姆雷Araci和他的学生团队研究人员相信他们刚刚合适的工具来帮助人们发现变化在他们的眼部压力的日常使用软性隐形眼镜有一个内置的传感器高度敏感。

Araci,加入并教师之前,其背景是在微流体和光学,斯坦福大学,他的团队建立了一个眼压检测装置在白内障手术植入到眼睛。它是相当突破;然而,过程限制了潜在的性质达成广泛的人口。他决定建立一个软性隐形眼镜的版本。

“这是一个更大的问题比解决以前,”他说。“测量眼内压力传感器相对比较容易;测量从外面是具有挑战性的。虽然一些设备做这个现在,他们需要医生进行测量,他们不承担软性隐形眼镜的舒适和便利。我的想法是帮助病人得到测量在家里使用的隐形眼镜可以用智能手机界面。“那么,两年前当他到达并,他招募了两个研究生和本科生协助他的研究。六个月后建立自己的实验室,他们开始制造微流体压力传感器芯片嵌入到隐形眼镜。

“在并已经完成每一步。除了我的实验室中,我们使用并中心的纳米结构,和学生参与了每一步,从开发流程设计和原型设计,”他解释道。

其中一个障碍是找到材料,将结合标准的舒适和安全lenses-flexibility软接触,空气渗透率与刚性需要维护车载传感器的完整性。“事情真正开始变得激动当我们开始结合不同的技术,微流体和超材料,“Araci说。”而不是变薄拉时,超材料,或增大的,厚;他们不扭曲,他们成长。增大的用于运动鞋和联系,但他们没有应用于微流控技术在光学。大约一个月,这是我唯一能谈论和我的学生。最终,我们想出了一个微流控超材料隐形眼镜基础眼压监测平台,”他说。

很快与原型,测试开始了。团队建立了机械眼模型来测试他们的压力检测透镜和聚集结果使用显微镜和智能手机的图像。他们做了同样的事情用猪的眼睛从肉店,获得接收优秀的结果。Araci说,“我们把隐形眼镜的猪眼睛和加压。我们能够发现4-micrometer眼睛不能厘米的半径的变化,微米!来验证我们的发现,我们购买了商业眼压计,相同的设备用于眼科医生的办公室,并再次运行测试,比较这些测量数据收集从我们的隐形眼镜和智能手机。我们验证了传感器的检测极限比赛在眼科学的黄金标准。”

下一个步骤吗?“我们会与斯坦福大学和加州大学旧金山眼科合作团队和青光眼专家。我们也致力于人体测试机构审查委员会批准,“Araci说。“这项技术非常新奇,如此有趣的应用程序。有巨大的潜力在青光眼诊断和治疗解决一个长期存在的问题。没有疾病的人将能够监控他们的眼睛健康和压力变化,可能导致视力丧失。青光眼患者将提供安全舒适的长期治疗管理。被动监测病人的眼部反应药物治疗或改变生活方式可以帮助医生和病人治疗作出明智的选择,也将协助验证,发现和新颖的候选药物的效果。这非常令人兴奋!”