Lentes de contacto “inteligentes” permitirán la detección inalámbrica del glaucoma
Un prototipo de lente de contacto inteligente que mide la presión ocular con precisión, independientemente de la temperatura, podría detectar de forma inalámbrica el glaucoma, una enfermedad ocular que daña el nervio óptico del ojo y que, si no se trata, provoca ceguera.
Por la Sociedad Estadounidense de Química
Esta lente de contacto inteligente algún día podría ayudar a medir la presión ocular y enviar señales inalámbricas para permitir la detección temprana del glaucoma. Crédito: Adapted from ACS Applied Materials & Interfaces 2024, DOI: 10.1021/acsami.4c02289
La mayoría de las personas con glaucoma en sus estadios iniciales no saben que la padecen, aunque el tratamiento precoz es clave para reducir la pérdida de visión asociada al daño del nervio óptico del ojo, lo cual puede llevar a la pérdida de visión y, si no se trata, a la ceguera.
Si bien detectar un aumento sutil en la presión ocular ayuda a los médicos a diagnosticar el glaucoma, es un desafío monitorearlo de forma continua, especialmente con la variedad de temperaturas que experimentan los ojos. Ahora, investigadores informan en la revista ACS Applied Materials & Interfaces de un prototipo de lente de contacto inteligente que mide la presión ocular con precisión, independientemente de la temperatura.
Se calcula que aproximadamente un millón de personas padece glaucoma en España; la mitad de estas personas se encuentra sin diagnosticar debido a que, en sus primeras fases, el glaucoma no produce síntomas. Y según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el glaucoma es la cuarta causa de ceguera y discapacidad visual en el mundo, y apunta que afecta a 7,7 millones de personas a nivel global.
El reto de medir la presión del ojo de forma continua.
Para medir la presión intraocular, los oftalmólogos utilizan un tonómetro de no contacto de aire. Se trata de una técnica no invasiva que básicamente consiste en emitir un soplido de aire, el cual provoca un aplanamiento de la córnea que permite tomar medidas puntuales de la presión ocular. Así es, un ligero aumento de la presión, un síntoma imperceptible causado por la acumulación de líquido alrededor de la córnea, puede conducir al diagnóstico del glaucoma.
Cortesía: ICON Eyecare
Los investigadores han estado probando formas de detectar de forma continua y más cómoda estas pequeñas fluctuaciones de la presión, como lentes de contacto que transmiten señales a gafas receptoras. Sin embargo, los cambios de temperatura, como salir a la calle cuando hace frío, pueden alterar las mediciones de las lentes. Por eso, Dengbao Xiao y sus colaboradores del Instituto de Tecnología Estructural Avanzada,en Pekín (China), querían desarrollar una lente de contacto que midiera con precisión y transmitiera de forma inalámbrica señales en tiempo real sobre la presión ocular en una amplia gama de temperaturas.
En primer lugar, Xiao y su equipo diseñaron dos circuitos en espiral en miniatura, cada uno con un patrón de vibración natural único que cambiaría al estirarse en valores mínimos, como ocurre con los cambios de presión y diámetro del ojo. Para crear lentes de contacto que detectaran la presión, los investigadores intercalaron estos circuitos diminutos entre capas de polidimetilsiloxano, un material típico de las lentes de contacto.
Pruebas en ojos de cerdos.
A continuación, leyeron de forma inalámbrica los patrones de vibración de los circuitos incrustados acercando una bobina a la lente conectada a un ordenador. Las señales transmitidas no se vieron afectadas por las pruebas realizadas para imitar el movimiento ocular, la exposición prolongada a la humedad (para simular las condiciones de humedad en el ojo) y el desgaste diario.
En las pruebas de laboratorio, los investigadores colocaron las nuevas lentes en tres muestras individuales de ojo de cerdo mientras controlaban las presiones y temperaturas oculares. Las lentes de contacto registraban y transmitían de forma inalámbrica los datos de presión entre 10 ºC y 50 ºC. Cuando las presiones se calculaban a partir de la señal de un solo circuito de la lente, los resultados se desviaban hasta un 87% de los valores reales.
Sin embargo, cuando se utilizaba la información de ambos circuitos, las lecturas de presión diferían sólo en un 7% del valor real, porque la combinación eliminaba los errores relacionados con la temperatura. Los investigadores afirman que su diseño de lente inteligente de doble circuito tiene potencial para utilizarse en la detección precoz y el seguimiento precisos del glaucoma, incluso en una amplia gama de temperaturas.
Información facilitada por la Sociedad Estadounidense de Química -Adaptación: Enrique Coperías / Rexmolón Producciones
Fuente: Xu Li, Wei Chen, Hongyang Li, Biwen Shen, Jiangang He, Huanlin Gao, Fengjiao Bin, Hui Li, and Dengbao Xiao. Temperature Self-Compensating Intelligent Wireless Measuring Contact Lens for Quantitative Intraocular Pressure Monitoring. CS Applied Materials & Interfaces (2024). DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.4c02289
