用于诊断和治疗疾病的医疗设备在医疗保健应用中越来越受到关注。尤其是可以以可靠的方式按需递送药物。

最近，Sei Kwang Hahn和他的同事在《Science Advances》上报道了一种智能隐形眼镜，它可以监测眼泪中的葡萄糖浓度，并相应地提供治疗药物。通过无线设备触发设备内药库中的染料木黄酮的输送，实现糖尿病视网膜病变的体内治疗。Nature Reviews Materials期刊的Alison Stoddart对上述成果进行了报道。

隐形眼镜是一种久负盛名的医疗设备，这使它们成为这类用途的一个有吸引力的起点。镜片与角膜形成非侵入性的界面，因此是设备和身体之间可以形成良好的接触。Hahn说：“我们的智能隐形眼镜包含超薄、灵活的电路和一个用于实时电化学生物传感、按需药物输送、无线电源管理和数据通信的微控制器芯片。”该隐形眼镜由硅氧烷水凝胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜组成，厚度为200µm，直径为14 mm，曲率半径为8 mm。

该电化学传感器有三个电极，其中一个电极涂有葡萄糖氧化酶溶液以实现葡萄糖检测。使用该传感器识别的泪液中的葡萄糖浓度与血液中葡萄糖的测量结果一致，从而避免了使用侵入性血液测试。含有染料木素的药物储存库由金膜密封，金膜在电流的作用下溶解，从而触发负载药物的释放。使用荧光标记的染料木素，Hahn和他的同事证明了药物通过角膜和巩膜到达视网膜。此外，与普通药物阿瓦斯丁玻璃体内注射相比，使用智能隐形眼镜输送染料木素在治疗糖尿病视网膜病变方面具有类似的治疗效果。

智能隐形眼镜的电子元件都是由无线电源和通信系统远程控制的。“更具体地说，外部发射器线圈通过谐振感应耦合将电能传递给隐形眼镜上的接收器线圈，” Hahn解释说。研究人员还表明，隐形眼镜的热稳定性足以让该材料用于监测生理状况和运送药物。

“值得注意的是，我们眼睛的变化可以与我们的肝、肺、心脏、大脑和肾脏的变化直接相关，” Hahn解释说。“因此，这种智能隐形眼镜有可能在未来用于各种疾病的诊断和治疗，包括青光眼和老年性黄斑变性。

Hahn说：“我们目前正在努力将镜片的厚度降低到150微米左右，这将使人们能够一直舒适地戴着它。”在这一步之后，Hahn设想进入传感隐形眼镜的临床试验。

参考文献

1）Keum, D. H. et al.  Wireless smart contact lens for diabetic diagnosis and therapy. Sci. Adv. 6, eaba3252 (2020)

DOI: 10.1126/sciadv.aba3252

https://advances.sciencemag.org/content/6/17/eaba3252

2）Stoddart, A. Detect and deliver. Nat Rev Mater (2020)

DOI：10.1038/s41578-020-0210-4

https://doi.org/10.1038/s41578-020-0210-4