طوّر علماء من جامعة العلوم والتكنولوجيا الإلكترونية في الصين عدسة لاصقة ذكية مبتكرة، قادرة على قياس ضغط العين، وضغط السائل داخل العين، وتتبع حركات العين في وقت واحد. تتميز هذه العدسة بقدرتها على نقل البيانات لاسلكيًا إلى أجهزة استشعار مدمجة في إطارات النظارات، مما يوفر مراقبة مستمرة للعين حتى أثناء النوم، وهي مشكلة رئيسية في تقنيات مراقبة العين الحالية.
تُعدّ هذه العدسة حلًا هامًا لمشكلة مراقبة ضغط العين الليلي، والذي يرتفع بشكل ملحوظ في ساعات الصباح الباكر، خاصةً لدى مرضى الجلوكوما. هذا الارتفاع الليلي في الضغط يمكن أن يسبب ضررًا لا رجعة فيه للعين أثناء نوم المرضى، مما يجعل المراقبة المستمرة أمرًا حيويًا لمكافحة هذا السبب الرئيسي للعمى.
كيف تعمل العدسات؟
تبدو العدسات اللاصقة الذكية مشابهة للعدسات اللاصقة العادية، إلا أنها تحتوي على تقنية مراقبة متطورة. تعتمد هذه العدسات على نظامين رئيسيين:
- مستشعرات كهرومغناطيسية: مصنوعة من ملفات نحاسية حلزونية، تستخدم لرصد ضغط العين. عندما يتغير ضغط العين، يتشوه العدسة قليلاً، مما يغير الخصائص الكهرومغناطيسية للملفات النحاسية، والتي يتم رصدها لاسلكيًا بواسطة أجهزة استشعار في إطارات النظارات.
- جسيمات مغناطيسية: مدمجة في مادة مرنة، تستخدم لتتبع حركة العين. يتم رصد تغيرات المجالات المغناطيسية أثناء حركة العين في اتجاهات مختلفة لتحديد حركتها.
يبلغ سمك العدسة حوالي 195 ميكرومترًا، وهو ضمن نطاق العدسات اللاصقة المتوفرة تجاريًا، وهي مصممة لتحمل تمدد يصل إلى 20% دون حدوث ضرر هيكلي.
نتائج الاختبارات
أجرى الباحثون اختبارات مكثفة باستخدام نماذج عيون اصطناعية، ودراسات على الأرانب، وتجارب على متطوعين بشريين. أظهرت النتائج فعالية النظام ودقته:
- قياس الضغط: في اختبارات الأرانب، أظهر النظام قدرة على اكتشاف تغيرات ضغط صغيرة تصل إلى 1 مم زئبق، بحساسية قياسات بلغت 0.22 ميجاهرتز لكل مم زئبق للعيون المفتوحة و0.758 ميجاهرتز لكل مم زئبق للعيون المغلقة.
- تتبع حركة العين: حقق النظام دقة عالية في تتبع حركة العين، حيث بلغت 99.375% مع فتح العينين و97.5% مع إغلاقهما في ظروف المختبر. وفي سيناريوهات الاختبار الواقعية، ظلت الدقة عالية عند 97.5% مع فتح العينين و97.25% مع إغلاقهما.
شملت التجارب البشرية متطوعين (22 و23 عامًا) ارتديا العدسات اللاصقة الذكية مع إطارات نظارات المراقبة. نجح النظام في تتبع حركات العين في ثمانية اتجاهات، مع مراقبة ضغط العين في الوقت نفسه.
السلامة والتوافق الحيوي
لتقييم سلامة العدسات، أُجريت اختبارات على الأرانب بارتداء العدسات لمدة أسبوع، تلاها فحص مجهري للأنسجة. أظهرت النتائج عدم وجود أي علامات التهاب أو تلف في الأنسجة. كما أظهرت الاختبارات التي أجريت على خلايا العين البشرية أن أكثر من 90% من الخلايا بقيت سليمة بعد تعرضها لمواد العدسات لمدة 72 ساعة.
أكدت عمليات المحاكاة الحاسوبية أيضًا أن تصميم العدسة قوي ومتين، حيث صمدت أجزاؤها بشكل جيد حتى تحت ضغط كبير، دون تعرضها للكسر.
التحديات والآفاق المستقبلية
على الرغم من النتائج الواعدة، لا تزال هناك بعض التحديات:
- مدة الاستخدام: تم اختبار الجهاز على شخصين فقط ولفترات قصيرة، لذا لا يزال مدى أمانه وفعاليته عند ارتدائه لأكثر من أسبوع غير معروف.
- ظروف الاختبار: أجريت معظم الاختبارات في المختبرات، وليس في مواقف الحياة اليومية.
- الاعتماد على إطارات النظارات: يعتمد النظام على ارتداء إطارات نظارات خاصة لجمع البيانات، مما قد يصعب استخدامه في الحياة الواقعية.
- المتانة على المدى الطويل: من غير الواضح مدى قدرة الجهاز على الصمود مع الاستخدام المنتظم لعدة أشهر.
ومع ذلك، يعتقد الباحثون أن هذه العدسة الذكية قد تُستخدم في نهاية المطاف لأغراض تتجاوز مجرد مراقبة الجلوكوما. فقد تساعد في مراقبة أمراض العيون الأخرى، وتتبع التعافي بعد جراحة العيون، أو حتى اكتشاف العلامات المبكرة لأمراض مثل داء السكري التي تؤثر على العين.
الخلاصة
تُمثل هذه العدسة اللاصقة الذكية تقدمًا كبيرًا في مجال مراقبة صحة العين. بقدرتها على توفير مراقبة مستمرة لضغط وحركة العين، حتى أثناء النوم، فإنها توفر للأطباء والمرضى أخيرًا الأداة اللازمة لمكافحة السبب الرئيسي للعمى غير القابل للشفاء عالميًا.
