El futuro es ahora: Inauguración lentes inteligentes.
A
medida que avanza la tecnología de lentes de contacto, los
desarrolladores están trabajando para incorporar la óptica miniaturizada
para crear manos libres de contenido visual.
Por Jerome A. Legerton, OD, MS, MBA 05/18/2011
La
tecnología de lentes de contacto está avanzando para incorporar una
amplia gama de componentes que permiten las funciones de la medición de
azúcar en la sangre y la presión intraocular, a la entrega de los
productos farmacéuticos. Actualmente
en desarrollo son las lentes que contienen nano-estructuras y la
electrónica miniaturizada y la óptica que proporcionan manos libres de
contenido visual. En
un futuro próximo, el proceso de regulación se presentarán con nuevas
categorías de lentes de contacto y, tras la liquidación del mercado, los
profesionales tendrán la oportunidad de prescribir lentes para nuevas
indicaciones.
Vernor
Vinge, Ph.D., ex profesor de matemáticas en San Diego State University y
un escritor de ciencia ficción futurista, escribió acerca de las
computadoras portátiles de lentes de contacto hace varios años en su
novela, "Rainbows End". Así como Julio Verne predijo con exactitud la
tecnología de submarinos décadas antes de la ejecución final, el Dr.
Vinge lentes de contacto previó que la consola para el acceso en
cualquier momento y en cualquier información portátil e interactiva.
Lentes inteligentes como los indicadores médicos
Un equipo de la Universidad de Maryland, ha desarrollado una tecnología patentada de control de la glucosa sanguínea con lentes de contacto que cambian de color en función de los niveles de azúcar en la sangre. 1 Las lentes tienen un punto en la superficie del sensor que detecta la cantidad de glucosa presente en las lágrimas. Si el sensor está dentro de la zona de la pupila, el usuario puede detectar el cambio de color. Cuando se coloca en la periferia de la lente, el usuario puede ver el cambio en un espejo.
Un equipo de la Universidad de Maryland, ha desarrollado una tecnología patentada de control de la glucosa sanguínea con lentes de contacto que cambian de color en función de los niveles de azúcar en la sangre. 1 Las lentes tienen un punto en la superficie del sensor que detecta la cantidad de glucosa presente en las lágrimas. Si el sensor está dentro de la zona de la pupila, el usuario puede detectar el cambio de color. Cuando se coloca en la periferia de la lente, el usuario puede ver el cambio en un espejo.
El promotor informa que la detección de un cambio en los niveles de glucosa a través de las lágrimas se queda a unos 30 minutos detrás de un cambio en la sangre. 1 La vigilancia siempre presente puede superar el promedio de cuatro veces al día la evaluación de la sangre a través de los análisis de sangre real. El sistema puede ser ventajoso para los pacientes que requieren de pruebas por un cuidador.
Se
prevé que esta tecnología sólo se sumará un costo incremental a los
actuales lentes de contacto desechables debido a que el sensor
fluorescente se puede imprimir en las lentes sin ningún cambio en el
proceso global de fabricación.
Otro
investigador, Sanford Asher, profesor de química en la Universidad de
Pittsburgh, está estudiando cómo "cristales fotónicos" pueden ser
incorporados en las lentes de contacto para medir la presencia de
glucosa en las lágrimas, que se correlacionan con los niveles de azúcar
en la sangre . 2 El cristal fotónico es un gel compuesto de una combinación patentada de ácido bórico y otros productos químicos. Las
sustancias químicas forman una serie de largas cadenas de polímeros,
que contienen receptores que se unen a la estructura de la glucosa. El
espacio entre las cadenas en los cambios de matriz como se pone en
contacto con la glucosa para producir una refracción variable
espectrales: los resultados de glucosa en un color púrpura, bajos
niveles de glucosa produce un color rojizo y niveles normales de glucosa
produce un color verde.
Esta investigación se espera que sea publicado en la edición mayo 2011 de Química Analítica de la Sociedad Americana de Química.
Sin
embargo, otro equipo de la Universidad de Western Ontario es el uso de
nanopartículas, incrustado en las lentes de hidrogel, para medir el
equivalente de azúcar en la sangre en las lágrimas. 3 La
investigación colectiva en esta área es una indicación de que uno o más
de estas tecnologías se comercializan para la monitorización no invasiva
para la diabetes con las lentes de contacto inteligentes.
Lentes inteligentes de medición PIO
Los sistemas microelectromecánicos (MEMS) han sido desarrollados por STMicroelectronics para medir los cambios sutiles de la forma del ojo para controlar la presión intraocular en el glaucoma. Sensimed, ha desarrollado un sensor MEMS inalámbrico que actúa como un transductor y una antena en un contacto inteligente lens.4 nombre "Triggerfish", el sistema sensor es un indicador de tensión incorporado en la lente inteligente, diseñado para controlar la curvatura del ojo.
Los sistemas microelectromecánicos (MEMS) han sido desarrollados por STMicroelectronics para medir los cambios sutiles de la forma del ojo para controlar la presión intraocular en el glaucoma. Sensimed, ha desarrollado un sensor MEMS inalámbrico que actúa como un transductor y una antena en un contacto inteligente lens.4 nombre "Triggerfish", el sistema sensor es un indicador de tensión incorporado en la lente inteligente, diseñado para controlar la curvatura del ojo.
Este
dispositivo está diseñado para el manejo de los pacientes de glaucoma,
para facilitar el diagnóstico y el tratamiento que está perfectamente
modulada para cada paciente. La
lente de potencia inalámbrica incorpora el dispositivo MEMS, una
antena, un circuito de procesamiento y un transmisor para comunicar las
medidas a un receptor que lleva el paciente y no necesita estar
conectado a una batería. Los componentes se encuentran en la periferia de la lente y no interfieren con la visión.
Se ha informado que Sensimed prevé lanzar el producto en el mercado de EE.UU. a finales de 2011. 4
En el futuro, se podría prever el control PIO en última instancia,
junto con la administración de fármacos para el tratamiento del
glaucoma.
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| 3. Pantalla portátil de lentes de contacto con una función de la electrónica y LED. |
Los
investigadores han demostrado la capacidad de la estructura de plata en
el PDMS para funcionar como un sensor de presión simple. A
medida continua de la PIO podría ser útil en el tratamiento del
glaucoma y puede ser prometedora cuando se combina con la administración
de fármacos.
Lentes de administración de fármacos inteligentes
Lentes de contacto blandas se informó por primera vez en 1965 para su uso en la administración de fármacos en Checoslovaquia;. Investigadores han estado trabajando hacia la creación de tecnología exitosa para el tratamiento eficaz de las enfermedades oculares desde 6 En 1988, la investigación fue publicada en la que se ilustra la posible eficacia de la administración de fármacos lentes de contacto blandas en comparación con la administración de fármacos subconjuntival, junto con la carencia de un impulso inicial o alta en la entrega seguida de una final de la liberación del fármaco. 7 El desafío de controlar la tasa de partos con el tiempo se ha definido. La administración eficaz de los medicamentos es una función de la cantidad de gotas para los ojos que en realidad llega a la superficie ocular, la velocidad a la que se drena a través de los puntos lagrimales, o se derrama sobre los párpados y el cumplimiento del paciente con respecto a la frecuencia y la dosis; por lo tanto, un tiempo de liberación regulada a través de una lente de contacto inteligente es una ventaja.
Lentes de contacto blandas se informó por primera vez en 1965 para su uso en la administración de fármacos en Checoslovaquia;. Investigadores han estado trabajando hacia la creación de tecnología exitosa para el tratamiento eficaz de las enfermedades oculares desde 6 En 1988, la investigación fue publicada en la que se ilustra la posible eficacia de la administración de fármacos lentes de contacto blandas en comparación con la administración de fármacos subconjuntival, junto con la carencia de un impulso inicial o alta en la entrega seguida de una final de la liberación del fármaco. 7 El desafío de controlar la tasa de partos con el tiempo se ha definido. La administración eficaz de los medicamentos es una función de la cantidad de gotas para los ojos que en realidad llega a la superficie ocular, la velocidad a la que se drena a través de los puntos lagrimales, o se derrama sobre los párpados y el cumplimiento del paciente con respecto a la frecuencia y la dosis; por lo tanto, un tiempo de liberación regulada a través de una lente de contacto inteligente es una ventaja.
Profesionales
de cuidado de los ojos han entendido desde hace tiempo el defecto de
gotas para los ojos de los pacientes que sufren de glaucoma, úlceras
corneales y otras enfermedades de la superficie ocular. Un
objetivo de la administración de fármacos inteligentes También se prevé
tan útil para controlar la infección durante la cicatrización de
heridas después de un trauma y cirugía. Varios
equipos de investigadores están trabajando en estrategias para lentes
inteligentes que dará a conocer los medicamentos de manera más uniforme
durante largos períodos.
Financiado por el Instituto Nacional de Ciencias Generales Medicina, uno de esos elegantes lentes-desarrollado por un equipo del Hospital Infantil de Boston, el Ojo de Massachusetts y el Departamento Ear Infirmary de oftalmología, Schepens Eye Research Institute de Boston y el Massachusetts Institute of Chemical Technology departamento de ingeniería- sándwiches de productos farmacéuticos entre dos capas de película de polímero. 8 Su tecnología central es la suspensión de las farmacéuticas en una capa de poli-láctico-co-glicólico (PLGA), un polímero biodegradable. El volumen relativo de PLGA a la industria farmacéutica regula la cantidad que pasa a través de la lente a través del tiempo. Cuanto más PLGA que la medicación, más lento es el fármaco se libera. En pruebas de laboratorio, estas lentes multicapa demostrado su capacidad para liberar el ciprofloxacino para un máximo de 100 días. 8
Dos
investigadores del Instituto de Singapur de Bioingeniería y
Nanotecnología se concedieron patentes conjuntas para, "Lentes de
Drogas-Cargado de contacto para administración de fármacos oculares," en
Taiwán (2007) y Singapur (2008). 9 Ellos han desarrollado
una permeable lentes de polímero que puede ser cargada con medicamento
para los ojos de la administración de fármacos oculares. Investigadores
de la Universidad de España de Santiago de Compostela están
desarrollando hidrogeles acrílicos con una mayor capacidad para
transportar drogas y mantener la tasa de liberación controlada. 10
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| 4. Lentes de contacto que permite la visualización simultánea y visión del mundo real. |
Los consumidores tienen un gran apetito para el entretenimiento interactivo e información y, sin embargo, soporta consolas pequeñas como iPhones y iPads en sus portales visual. La experiencia del teatro IMAX es una evidencia en el "más grande es mejor" disfrute de los medios de comunicación que es apreciado por los consumidores. La previsión es que los consumidores continúan la búsqueda de manos libres de inmersión métodos para acceder a los medios de comunicación visual. El fin inmediato de esta búsqueda no es en las fuentes de información portátil. Los investigadores de la Universidad de Washington está intentando una nueva generación de lentes de forma inalámbrica alimentada con pequeños circuitos, diodos emisores de luz y electrónica integrada (ver figura 3). 11
El equipo admite la función limitada en la actualidad, pero las previsiones de lo que es posible con la tecnología. Aún
así, el líder del equipo Babak Parviz, MS, Ph.D., es optimista al
decir: "Lo que hemos hecho hasta ahora apenas se alude a lo que pronto
será posible con esta tecnología." 12 Los investigadores
pretenden convertir un objetivo en un sistema funcional mediante la
integración de los circuitos de control, circuitos de comunicación y
antenas en miniatura en la lente utilizando costumbre-construido
componentes optoelectrónicos. Mientras
que sólo han logrado una serie de LED de 8x8, los componentes con el
tiempo incluirá cientos de LEDs, para formar una imagen más rica en la
retina. Estos
componentes tienen que ser transparentes y tienen un índice de
refracción del polímero del objetivo para evitar los efectos de
difracción y refracción dentro de la pupila cuando el contenido no se
muestra, o bien tendrá que ser miniaturizados. Su objetivo es una matriz de 3600 de 10 micras de ancho-píxeles espaciados 10 m de distancia. 12
El contenido de la información será proporcionada al circuito de
control de las lentes de los dispositivos portátiles utilizados para las
pantallas normales. El
equipo tiene el reto de hacer que la lente de materiales biocompatibles
y en última instancia, con píxeles pasiva para reducir el consumo de
energía 12.
Una
lente de contacto inteligente alternativa para el entretenimiento
portátil interactiva y la información está más cerca de la
comercialización. El
equipo de Innovega ha desarrollado una lente de contacto con la óptica
pasiva que cuando se combina con una pantalla espectáculo montado
permite un campo lleno de experiencia en vista de alta resolución (ver figura 4). 13 La lente de contacto tiene dos componentes necesarios. El
primero es un mini-lentes centro con una longitud focal equivalente a
la distancia de vértice de las gafas, y el segundo es un filtro para
bloquear la luz que incide sobre la pantalla de la lente de contacto en
todo el mini-lentes. 14 El centro cuenta con un mini-lentes diámetro inferior a 700μ, una fracción de los actuales lentes de contacto multifocales. Como resultado de ello, poco o nada de perturbación de la visión no tiene experiencia de visualización.
Al
mismo tiempo, la resolución de la pantalla es a nivel de toda la
capacidad de los ojos del usuario y el campo de visión durante la
visualización de la pantalla sólo está limitado por la propia pantalla. A
15 mm de ancho micropantalla en el plano de las gafas proporciona una
experiencia equivalente a un televisor de 150 pulgadas vista desde una
distancia de 10 pies. La
cantidad de contenido que se puede colocar en esta pantalla de 15 mm es
más que se pueden ver en un monitor de 19 pulgadas a 20 pulgadas del
ojo. Las lentes se incorporan un mini retro-reflector para acoplar con un ojo puesto en el sistema de seguimiento de las gafas. Este sistema facilitará las aplicaciones interactivas, donde la posición del ojo se puede actuar de manera similar a un ratón-14 para dar órdenes y estimular los cambios de contenido.
El rápido desarrollo está en marcha hacia la muestra transparente, que facilite mixto y aplicaciones de realidad aumentada, donde la información virtual es visto de forma simultánea con la visión del mundo real. Esta utilidad permite visualizar los datos sin cambios la mirada, al igual que el velocímetro y los indicadores en el parabrisas. La realidad aumentada es también útil para el entrenamiento y simulación, así como aplicaciones industriales y de telemedicina. Información o instrucciones pueden ser prestados a un operador sin perder de vista a partir de la tarea en cuestión.
El rápido desarrollo está en marcha hacia la muestra transparente, que facilite mixto y aplicaciones de realidad aumentada, donde la información virtual es visto de forma simultánea con la visión del mundo real. Esta utilidad permite visualizar los datos sin cambios la mirada, al igual que el velocímetro y los indicadores en el parabrisas. La realidad aumentada es también útil para el entrenamiento y simulación, así como aplicaciones industriales y de telemedicina. Información o instrucciones pueden ser prestados a un operador sin perder de vista a partir de la tarea en cuestión.
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| 5. Pantalla portátil de lentes de contacto con una función de la electrónica y LED. |
Innovega
prevé un uso que adopta por primera para la baja visión y la defensa y
aplicación de un consumidor final, para el cómputo portátil. La
empresa está participando con la Universidad de California, San Diego y
una serie de integradores de defensa para un programa más amplio de
DARPA para proporcionar asuntos bélicos con conocimiento de la situación
tan necesaria para salvar la vida y la mejora de la misión. Su
necesidad de acceso a toda la información disponible es análogo al
apetito de los consumidores para acceder a cualquier momento y lugar de
entretenimiento e información. El
crecimiento de la informática portátil, juegos para móviles y las redes
sociales se espera que alimentan la demanda de esta categoría de lentes
de contacto inteligentes.
Los
avances en el descubrimiento de productos químicos, las nanopartículas,
y la fabricación de MEMS ópticos miniaturizados han facilitado el
desarrollo de una amplia gama de lentes de contacto inteligentes. Estas
lentes son prometedores en el cuidado de la salud para la medición, la
modulación y el tratamiento de los ojos y las enfermedades sistémicas,
así como la mejora de la calidad de vida. Amplificación
electrónica de imagen para la visión baja, acceso a la información para
la guerra, los combatientes y la satisfacción del deseo de información y
entretenimiento en un manos libres portátil en cualquier momento, en
cualquier forma es posible con estos lentes nuevos smart. Para el año 2020, los profesionales pueden dispensar gafas mucho menos convencional y más lentes de contacto inteligentes.
Dr. Legerton es el co-fundador de Innovega, Inc. y co-inventor de las lentes de contacto habilitado iOptik pantalla portátil.
Dr. Legerton es autor, conferencista, inventor y consultor de la industria oftalmológica. Él era el socio gerente de una práctica de siete médico en San Diego durante 26 años. Fue
el cofundador de SynergEyes, y cuenta con 25 patentes emitidas en
EE.UU. y más de 40 solicitudes pendientes, incluidas las invenciones de
la cirugía refractiva corneal para la presbicia, Paragon CRT, las lentes
de contacto híbrido, la regulación de la progresión de la miopía, las
lentes esclerales de contacto, lentes de contacto multifocales, póngase
en contacto con lentes para pantallas de portátiles y los instrumentos
de diagnóstico para la detección precoz de la DMAE.
2. Ing. P. cambiar el color de las lentes Compruebe azúcar en la sangre. ABC News. Disponible en abril 2010: www.abcnews.go.com/Technology/FutureTech/story?id=97664&page=1 (Consultado en abril de 2011).
3. J. Parkinson lentes de contacto que miden la glucosa en sangre. El bienestar futuro. Disponible en marzo 2010: www.thefuturewell.com/2010/03/20/contact-lens (Consultado en abril de 2011).
4. Wilson R. lentes de contacto ha Devie MEMS para medir el glaucoma. Electronics Weekly. 2010 Disponible en marzo Abril de 2011).
5. Lentes de contacto inteligentes. UC Davis Noticias e Información. Disponible en julio 2009: www.news.ucdavis.edu/search/news_detail.lasso?id=8722 (Consultado en abril de 2011).
6. Sedlavek J. Posibilidades de aplicación de Druss oftálmicas con la ayuda de lentes de contacto gel. Cesk Oftalmol. 1965:21; 509-14.
7. Jain MR. Administración de fármacos a través de lentes de contacto blandas. Br J Ophthalmol. 1988 Feb; 72 (2) :150-4.
8. Ciolino J, Hoare T, Iwata N, et al. Un liberador de fármaco de lentes de contacto. Invertir Ophthlamol Vis Sci. 2009 Jul; 50 (7) :3346-52.
9. Lentes de contacto cargadas con medicamento para el tratamiento de enfermedades de los ojos. Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología. 2004 octubre Disponible en: www.ibn.a-star.edu.sg/images/cms_press/press_13.pdf (Consultado en abril de 2011).
10. Zilberman M, Y Shifrovitch, M Aviv y M. Hershkovitz estructurado liberadores de fármacos bioabsorbibles películas: microestructura y perfil de liberación. J BioMaster Appl. 2009 Mar; 23 (5): 385-406
11. Nusca A. Con las lentes de contacto electrónicas, la visión biónica podría convertirse en realidad. Planeta Inteligente. 2009 Disponible en septiembre Abril de 2011).
12. Parviz B. de realidad aumentada en una lente de contacto. IEEE Spectrum. Disponible en septiembre 2009: www.spectrum.ieee.org/biomedical/bionics/augmented-reality-in-a-contact-lens/0 (Consultado marzo de 2011).
13.Sprague R, J. Schweigerling completo campo de visión de la realidad aumentada usando lentes de contacto. El Interservice / Industry Training, Simulación y Conferencia de Educación. 2010. Disponible Abril de 2011).
14. Innovega. Descripción general. Disponible en: www.innovega-inc.com/page8.html (Consultado en abril de 2011).
15. La comunicación personal con Randall Sprague. 2011.
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