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眼球大升级!曾被谷歌废掉的智能隐形眼镜,他们做出来了!

眼球大升级!曾被谷歌废掉的智能隐形眼镜,他们做出来了!


对诗人而言,眼睛通向人的灵魂,而生物医学工程师们正通过眼睛了解我们的肉体——他们正在研发内置电路的智能隐形眼镜。


目前,这些智能隐形眼镜主要设计用来诊断、监控以及治疗一系列病症。而现在,欧洲市场上已出现两款帮助眼疾患者的智能眼镜产品。


早在 2014 年,谷歌就已涉足该领域。谷歌的生命科学子公司威利生命科学(Verily Life Sciences)和瑞士制药巨头诺华制药(Novartis)眼科部门阿尔康(Alcon)宣布将携手为糖尿病患者开发一款智能隐形眼镜。但是,就在2016年11月,诺华制药宣布放弃临床试验其产品的目标。


不过,威利和阿尔康并不是唯一瞄准智能眼镜领域的公司。在全球各大实验室里,生物医学工程师们已经在使用智能眼镜诊断疾病,得益于新型柔性微型半透明电路的发展以及水凝胶制造镜片的可能,这几种智能隐形眼镜获得了巨大的进展,正在走出实验室。


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图丨Triggerfish


直径约14 毫米,厚度仅为 100 到 200 微米,这款名叫“Triggerfish”智能隐形眼镜小曲面上却要容纳传感器以及微电子电路,以便实现监测、能耗管理以及数据传送。


“Triggerfish”由瑞士洛桑的生物技术公司Sensimed 制造。这个柔软的一次性隐形眼镜使用压阻应变传感器来测量眼压。传感器在液体压力的作用下延展,检测眼角膜周边的细微变化。


此款眼镜能够通过提供对眼压的连续监测,从而使得患者的个性化青光眼治疗成为可能:在 24 小时内,镜片会以 5 分钟一次的频率检测眼压,数据将被近场感应无线传输到接收器中。这个接收器在环绕用户眼睛的贴片上,通过数据线连接到病人挂在脖子上的记录器,随后数据将通过蓝牙被传送至医生的电脑。


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另外,这种眼压测量技术已经经过临床和实践检验,能够提供可信赖的压力数据。目前它已可在 33 个国家买到,最近还获得了美国的监管许可。


鉴于临床和实践检验有效,现在,经过培训的医生们已经开始使用 Sensimed 公司的产品通过周期性检查为青光眼患者诊断病情了。不过,Triggerfish 隐形眼镜的使用也就仅止于这一天 24 小时的检查。因为长期更换、佩戴这一套设备实在是太麻烦了。


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图丨Telltale Tears


Telltale Tears 则是另一种用途的智能隐形眼镜,能够通过使用者的眼睛分泌物来检测血糖水平。一旦研发成功,就能帮助糖尿病患者摆脱血糖仪。


对于全球 4.22 亿糖尿病人来说,这个带有微传感器,能持续测量血糖水平的智能隐形眼镜将为他们的生活带来一场革命。因为大多数糖尿病患者需要每天多次刺破他们的手指来检测血糖。这种麻烦恐怕是难以避免的,因为血糖会随着吃饭、运动和其他日常活动而变化。即使将电极植入皮肤下的血糖持续监测也许要每天刺破手指多次来校准。


不过,在实现商业化之前,研究人员仍需解决一些问题。第一个问题就与基础泪液中葡萄糖的含量有关,眼泪中微量的葡萄糖可能不足以用来准确监测血糖。此外,科学家们也在讨论血糖和眼泪中葡萄糖的相关性。最后,用于滋润眼睛的基础泪液、由于眼睛受刺激产生的眼泪、由于情绪产生的眼泪,这三种眼泪中的葡萄糖含量是否会有显著不同?这些问题都需要被论证解决。


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图丨Eye-Mate


无论是治疗青光眼的 Triggerfish 还是检测血糖的 Telltale Tears,它们距离商业化都有一定的距离。全球第一个实现商业化的植入式智能镜片 是 Eye-Mate,它来自德国汉诺威的眼科公司 Implandata,在今年五月份获得了监管批准。


尽管这款需要手术植入的镜片看起来似乎没有一次性隐形眼镜方便,但这并不是很大的缺点。因为它的植入可以在进行白内障手术的时候完成,而白内障手术是一个每年有数百万人做过的小门诊手术。


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在白内障手术中,眼睛上会有一个微小切口,白内障雾化的晶体会被取走,并由人工晶状体替代;这个晶体将被放在在虹膜的色环后面,所以并不可见。对于青光眼患者,外科医生可以使用嵌入压力芯片和微电路的 Eye-Mate 人工晶体。病人此后会带一个手持设备回家,时常用它对着眼睛收集即时眼压数据,并使用电感耦合技术为晶体供电。患者可以通过手持设备实时读取保存眼压数据,并为 Eye-Mate 无线充电。


虽然智能隐形眼镜和植入式镜片遇到了很多困难,其远大前景会支持我们继续为之努力。在下一个十年,你可以预见到会有很多医疗用途的智能眼镜诞生。


同时,全世界的科研人员还将继续研究眼泪中的新生物标记物,研发新的能量收集和储存技术,制造新型柔性电子设备,并构建更可靠的生物传感器。还有一些研究者在设计通过微流体成分按需释放药物治疗疾病的镜片。在这些新科技的帮助下,我们将比从前任何时候都了解人类生物学。


-End-


编辑:wyx


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