Nowości

Druk 3D podbija dynamicznie kolejne branże. Nie oszczędza także szeroko pojętej branży medycznej. Mnożą się pomysły. Prezentowane są m.in. implanty i protezy oraz urządzenia medyczne (np. w chirurgii) i ich komponenty. Powstały zupełnie nowe dziedziny, jak np. inżynieria tkankowa 3D z „drukiem” całych narządów, a także nowoczesne urządzenia do podawania leków (vide drukowane rogówki lub implanty wewnątrzgałkowe). Druk 3D jest także obecny w badaniach i produkcji farmaceutyków. Wyrastają, jak przysłowiowe grzyby po deszczu, nowe czasopisma naukowe, konkurujące ze sobą w publikacji nowości, jak np. „Journal of 3D Printing in Medicine” (Taylor & Francis) czy „3D Printing in Medicine” (BMC/Springer Nature). Artykuły są w większości w modelu open-access, dzięki czemu każdy może podziwiać, jak dużo jest „części zamiennych” w ciele człowieka. Czy jest to zatem szansa dla specjalistów w domenie zdrowia, czy jednak nierealna wizja przyszłości? Czy można będzie drukować sobie w domu soczewki kontaktowe?

Popularne miękkie soczewki kontaktowe charakteryzują się relatywnie niskim kosztem produkcji i sprzedaży, a w związku z tym – powszechną dostępnością (oczywiście w krajach tzw. rozwiniętych). Szacuje się, że ponad 150 milionów ludzi na całym świecie używa soczewek kontaktowych. Produkowane są masowo z użyciem technik odlewania wirowego, cięcia na tokarce/frezarce CNC czy formowania z odlewu. Wydaje się, że nie ma tu na razie za wiele potencjału dla podobnej produkcji z użyciem druku 3D. Jednak, kiedy wyjdziemy poza ramy typowych korekcyjnych i kosmetycznych soczewek kontaktowych w kierunku wyspecjalizowanych soczewek typu smart, posiadających funkcje diagnostyczne (monitorowanie ruchów oczu, temperatury, pH, elektrolitów, białek, sygnałów elektroretinograficznych itp.), terapeutyczne (podawanie leków), a nawet multimedialne (np. kamery, wyświetlacze), to potrzebne są lepsze techniki produkcji, zdolne radzić sobie także z elementami elektronicznymi. Obecnie stosuje się bardzo drogie osadzanie chemiczne z fazy gazowej, fotolitografię, ablację laserową lub trawienie chemiczne, by umieścić w lub na soczewce komponenty funkcjonalne [1–6]. Tradycyjne osadzanie warstwowe, stosowane w soczewkach o zmiennych parametrach, jest również trudne ze względu na ograniczenia materiałowe i geometryczne narzucane przez soczewki.

zaloguj się i czytaj w elektronicznym wydaniu magazynu OKO

Bibliografia:
⦁ Kim J. i in., “Wearable smart sensor systems integrated on soft contact lenses for wireless ocular diagnostics,” Nat. Commun. 8, 14997 (2017), DOI: ⦁ 10.1038/ncomms14997
⦁ Vásquez Quintero A. i in. “Stretchable electronic platform for soft and smart contact lens applications,” Adv. Mater. Technol. 2, 1700073 (2017), DOI: ⦁ 10.1002/admt.201700073
⦁ Song C. i in. “A multifunctional smart soft contact lens device enabled by nanopore thin film for glaucoma diagnostics and in situ drug delivery,” J. Microelectromechanical Syst. 28, 810–816 (2019), DOI: ⦁ 10.1109/JMEMS.2019.2927232
⦁ Moreddu R. i in. “Laser-inscribed contact lens sensors for the detection of analytes in the tear fluid,” Sens. Actuators B Chem. 317, 128183 (2020), DOI: ⦁ 10.1016/j.snb.2020.128183
⦁ Guo S. i in. “Integrated Contact Lens Sensor System Based on Multifunctional Ultrathin MoS2 Transistors,” Matter 4, 969–985 (2021), DOI: ⦁ 10.1016/j.matt.2020.12.002
⦁ Kim T.Y. i in. “Wireless theranostic smart contact lens for monitoring and control of intraocular pressure in glaucoma,” Nat. Commun. 13, 6801 (2022), DOI: ⦁ 10.1038/s41467-022-34597-8
⦁ Kim K. i in. “All-printed stretchable corneal sensor on soft contact lenses for noninvasive and painless ocular electrodiagnosis,” Nat. Commun. 12, 1544 (2021), DOI: ⦁ 10.1038/s41467-021-21916-8
⦁ Bittner S.M. i in. “Three-dimensional printing of multilayered tissue engineering scaffolds,” Mater. Today 21, 861–874 (2018), DOI: ⦁ 10.1016/j.mattod.2018.02.006
⦁ Alam F. i in. “Prospects for additive manufacturing in contact lens devices,” Adv. Eng. Mater. 23, 2000941 (2021), DOI: ⦁ 10.1002/adem.202000941
⦁ Kong Y.L. i in. “3D printed quantum dot light-emitting diodes,” Nano Lett. 14, 7017–7023 (2014), DOI: ⦁ 10.1021/nl5033292
⦁ Hussan K S i in. “Fabrication and challenges of 3d printed sensors for biomedical applications-comprehensive review,” Results Eng. 21, 101867 (2024), DOI: ⦁ 10.1016/j.rineng.2024.101867.
⦁ Vespini V. i in. “Forward electrohydrodynamic inkjet printing of optical microlenses on microfluidic devices,” Lab. Chip 16, 326–333 (2016), DOI: ⦁ 10.1039/C5LC01386K
⦁ Roy N.K. i in. “Novel microscale selective laser sintering (μ-SLS) process for the fabrication of microelectronic parts,” Microsyst. Nanoeng. 5, 64 (2019), DOI: ⦁ 10.1038/s41378-019-0116-8
⦁ Razavi Bazaz S. i in. “3D printing of inertial microfluidic devices,” Sci. Rep. 10, 5929 (2020), DOI: ⦁ 10.1038/s41598-020-62569-9
⦁ Quan H. i in. “Photo-curing 3D printing technique and its challenges,”. Bioact. Mater. 5, 110–115 (2020), DOI: ⦁ 10.1016/j.bioactmat.2019.12.003
⦁ Ge Q. i in. “Projection micro stereolithography based 3D printing and its applications,” Int. J. Extreme Manuf. 2, 022004 (2020), DOI: ⦁ 10.1088/2631-7990/ab8d9a.
⦁ Kim T.Y. i in. “Smart contact lens systems for ocular drug delivery and therapy. Adv. Drug Deliv. Rev. 196, 114817 (2023), DOI: ⦁ 10.1016/j.addr.2023.114817
⦁ Ahmed S. i in. “Ocular drug delivery: a comprehensive review,” AAPS PharmSciTech 24, 66 (2023), DOI: ⦁ 10.1208/s12249-023-02516-9
⦁ Tetyczka, C. i in. “Itraconazole nanocrystals on hydrogel contact lenses via inkjet printing: implications for ophthalmic drug delivery,” ACS Appl. Nano Mater. 5, 9435–9446 (2022), DOI: ⦁ 10.1021/acsanm.2c01715
⦁ Pollard T.D. i in. “Inkjet drug printing onto contact lenses: deposition optimisation and non-destructive dose verification,” Int. J. Pharm. X 5, 100150 (2023), DOI: ⦁ 10.1016/j.ijpx.2022.100150
⦁ Zhao F. i in. “Application of 3D printing technology in RGPCL simulation fitting,” Med. Hypotheses 13, 74–76 (2018), DOI: ⦁ 10.1016/j.mehy.2018.02.028
⦁ Zhao F. i in. “An approach for simulating the fitting of rigid gas-permeable contact lenses using 3D printing technology,” Contact Lens Anterior Eye 42, 165–169 (2019), DOI: ⦁ 10.1016/j.clae.2018.10.003
⦁ Hittini S. i in. “Fabrication of 3D-printed contact lenses and their potential as color blindness ocular aids,” Macromol. Mater. Eng. 308, 2200601 (2023), DOI: ⦁ 10.1002/mame.202200601
⦁ Zhang Y. i in. “Suppressing the step effect of 3D printing for constructing contact lenses,” Adv. Mater. 34, 2107249 (2022), DOI: ⦁ 10.1002/adma.202107249
⦁ Kusama S. i in. “Self-moisturizing smart contact lens employing electroosmosis,” Adv. Mater. Technol. 5, 1900889 (2020), DOI: ⦁ 10.1002/admt.201900889