Di cosa sono fatte le lenti a contatto?

Milioni di persone indossano lenti a contatto per correggere la vista, migliorare il loro aspetto e proteggere gli occhi feriti. Il successo dei contatti è legato al loro costo relativamente basso, comfort, efficacia e sicurezza. Mentre le vecchie lenti a contatto erano realizzate in vetro, le moderne lenti sono realizzate con polimeri ad alta tecnologia. Dai un'occhiata alla composizione chimica dei contatti e al modo in cui è cambiata nel tempo.

Key Takeaways: chimica delle lenti a contatto

• Le prime lenti a contatto erano a contatto duro in vetro.
• Le moderne lenti a contatto morbide sono realizzate con polimeri di idrogel e idrogel di silicio.
• I contatti duri sono realizzati in polimetilmetacrilato (PMMA) o plexiglas.
• I contatti morbidi sono prodotti in serie, ma le lenti a contatto rigide sono realizzate per adattarsi a chi lo indossa.

Composizione di lenti a contatto morbide

I primi contatti morbidi furono realizzati negli anni '60 di un idrogel chiamato polymacon o "Softlens". Questo è un polimero fatto di 2-idrossietilmetacrilato (HEMA) reticolato con etilenglicole dimetacrilato. Le prime lenti morbide erano circa il 38% di acqua, ma le moderne lenti in idrogel possono arrivare fino al 70% di acqua. Poiché l'acqua viene utilizzata per consentire la permeazione di ossigeno, queste lenti aumentano lo scambio di gas aumentando. Le lenti Hydrogel sono altamente flessibili e facilmente bagnabili.

Gli idrogel di silicone sono stati introdotti sul mercato nel 1998. Questi gel polimerici consentono una permeabilità all'ossigeno superiore a quella che si può ottenere dall'acqua, quindi il contenuto di acqua del contatto non è particolarmente importante. Ciò significa che è possibile realizzare obiettivi più piccoli e meno ingombranti. Lo sviluppo di queste lenti ha portato alle prime buone lenti a usura estesa, che potevano essere indossate durante la notte in sicurezza.

Tuttavia, ci sono due svantaggi degli idrogel in silicone. I gel di silicone sono più rigidi dei contatti di Softlens e sono idrofobici, una caratteristica che rende difficile bagnarli e riduce il loro comfort. Vengono utilizzati tre processi per rendere più confortevoli i contatti in silicone idrogel. Un rivestimento al plasma può essere applicato per rendere la superficie più idrofila o "amante dell'acqua". Una seconda tecnica incorpora agenti di bagnatura nel polimero. Un altro metodo allunga le catene polimeriche in modo che non siano così strettamente reticolate e possano assorbire meglio l'acqua oppure utilizzano catene laterali speciali (ad esempio catene laterali drogate con fluoro, che aumentano anche la permeabilità ai gas).

Al momento sono disponibili sia i contatti morbidi in idrogel che quelli in silicone. Poiché la composizione delle lenti è stata perfezionata, lo è anche la natura delle soluzioni per lenti a contatto. Le soluzioni multiuso aiutano le lenti bagnate, le disinfettano e prevengono l'accumulo di depositi proteici.

Lenti a contatto rigide

Contatti duri esistono da circa 120 anni. Inizialmente, i contatti duri erano fatti di vetro. Erano spessi e scomodi e non ottennero mai un fascino diffuso. Le prime popolari lenti rigide sono state realizzate con polimero polimetilmetacrilato, noto anche come PMMA, plexiglas o perspex. Il PMMA è idrofobo, che aiuta queste lenti a respingere le proteine. Queste lenti rigide non usano acqua o silicone per consentire la traspirazione. Invece, al polimero viene aggiunto fluoro, che forma pori microscopici nel materiale per rendere una lente rigida permeabile ai gas. Un'altra opzione è quella di aggiungere metilmetacrilato (MMA) con TRIS per aumentare la permeabilità all'obiettivo.

Sebbene le lenti rigide tendano a essere meno comode rispetto alle lenti morbide, possono correggere una gamma più ampia di problemi di vista e non sono così chimicamente reattivi, quindi possono essere indossate in alcuni ambienti in cui una lente morbida presenterebbe un rischio per la salute.

Lenti a contatto ibride

Le lenti a contatto ibride combinano la correzione della vista specializzata di una lente rigida con il comfort di una lente morbida. Una lente ibrida ha un centro duro circondato da un anello di materiale morbido per lenti. Queste nuove lenti possono essere utilizzate per correggere l'astigmatismo e le irregolarità corneali, offrendo un'opzione oltre alle lenti rigide.

Come vengono realizzate le lenti a contatto

I contatti duri tendono ad essere fatti per adattarsi a un individuo, mentre le lenti morbide sono prodotte in serie. Esistono tre metodi utilizzati per stabilire i contatti:

1. Spin Casting - Il silicone liquido viene filato su uno stampo rotante, dove polimerizza.
2. Modanatura - Il polimero liquido viene iniettato su uno stampo rotante. La forza centripeta modella la lente mentre la plastica polimerizza. I contatti stampati sono umidi dall'inizio alla fine. La maggior parte dei contatti morbidi viene effettuata utilizzando questo metodo.
3. Tornitura di diamanti (Taglio del tornio) - Un diamante industriale taglia un disco di polimero per modellare la lente, che viene lucidata con un abrasivo. Sia le lenti morbide che quelle rigide possono essere modellate con questo metodo. Le lenti morbide vengono idratate dopo il processo di taglio e lucidatura.

Uno sguardo al futuro

La ricerca sulle lenti a contatto si concentra sui modi per migliorare le lenti e le soluzioni utilizzate con esse per ridurre l'incidenza della contaminazione microbica. Mentre una maggiore ossigenazione offerta dagli idrogel di silicone scoraggia l'infezione, la struttura delle lenti in realtà rende più facile la colonizzazione dei batteri da parte dei batteri. Il fatto che una lente a contatto venga indossata o conservata influisce anche sulla probabilità che venga contaminata. L'aggiunta di argento al materiale della custodia dell'obiettivo è un modo per ridurre la contaminazione. La ricerca esamina anche l'incorporazione di agenti antimicrobici nelle lenti.

Lenti bioniche, lenti telescopiche e contatti destinati alla somministrazione di farmaci sono tutti oggetto di ricerca. Inizialmente, queste lenti a contatto potrebbero essere basate sugli stessi materiali delle lenti attuali, ma è probabile che nuovi polimeri siano all'orizzonte.

Informazioni divertenti sulle lenti a contatto

• Le prescrizioni delle lenti a contatto sono per particolari marche di contatti perché le lenti non sono più le stesse. I contatti di marche diverse non hanno lo stesso spessore o contenuto d'acqua. Alcune persone preferiscono indossare lenti più spesse e ad alto contenuto di acqua, mentre altre preferiscono contatti più sottili e meno idratati. Il processo di fabbricazione e i materiali specifici influiscono anche sulla rapidità con cui si formano i depositi proteici, il che è più importante per alcuni pazienti che per altri.
• Leonardo da Vinci propose l'idea delle lenti a contatto nel 1508.
• I contatti in vetro soffiato realizzati nell'Ottocento sono stati modellati usando come stampi gli occhi da cadavere e gli occhi di coniglio.
• Sebbene fossero stati progettati alcuni anni prima, i primi contatti rigidi in plastica erano disponibili in commercio nel 1979. I contatti rigidi moderni si basano sugli stessi design.