Giyilebilir teknolojilerindeki son gelişmeler kablosuz iletişim ile birleştirilerek medikal uygulamaların gerçekleştirilmesini esas almaktadır.
Bu yeni çıkan akıllı kontak lense hemen bir örnek vermek gerekirse; gözyaşı sıvısının fizyolojik bilgilerini izleyebilen ve gerçek zamanlı invazif olmayan tıbbi teşhis sağlayabilir.
Bunun öncesinde cihazın çalışması için opak ve gevrek bileşenlerin kullanıldığı ve göze zarar verebileceğini göstermiştir. Geliştirilen bu lens de penetran iğneleri , sert devre kartları vs. konvansiyonel yöntemleri değiştirilerek fizyolojik konforlu ölçümler sağladığı söylenmektedir.
Yumuşak kontak lenslerin güvenirliği ve stabilitesi kapsamlı olarak incelenmiş ve kullanıcının rahatı göz önüne alarak gözün tahrişini en aza indirmek için önemli gelişmeler kaydedilmiştir. Bu sayede kullanıcının gözyaşları; normal salgılama ve yanıp sönme gibi kontak lens içerisinde toplanabilir ve kanda bulunan örneğin; glikoz, kolesterol, sodyum iyonu ve potasyum iyonlarını değerlendirmek için kullanılabilir.
Böylece, sensörler ile donatılmış lens gözyaşları içinde metabolitleri sürekli olarak tespit etmek için non-invazif yöntemler sağlayabilir. Çeşitli biyobelirteçler arasında diyabet teşhisi için glikoz seviyelerinin invazif olmayan tespiti, S1 tablosunda gösterildiği gibi konvansiyonel invaziv tanı testlerinin (örneğin, kan çekme için parmak delme) yerini çeşitli yollarla araştırılmıştır. Gözyaşı glikoz seviyesi ve kan şekeri seviyesi arasındaki korelasyon düşünüldüğünde, kontakt lens üzerine yerleştirilmiş bir glikoz sensörü, gözyaşı glikoz seviyesi ve kan arasındaki gecikme süresi dikkate alınarak göz yaşartıcı sıvılardan kullanıcının glukoz düzeylerinin non-invaziv olarak izlenmesini sağlayabilir. Glikoz seviyesi 10 ila 20 dk aralığındadır .
Akıllı kontak lensin kullanımlarının gerçekleştirilmesinden önce ele alınması gereken bazı sorunlar vardı bunlar; sensör entegre devre ( ıc) çipleri , metal antenler için opak elektronik malzemelerin kullanılması ve kullanıcıların görüşünü engelleyebilecek bağlantılar vs.
Geliştirilen bu akıllı lenste bu gibi sorunların olmadığı söyleniyor. Ek olarak akıllı kontak lense entegre görüntü pikselleri ,ek ölçüm ekipmanı ihtiyacını ortadan kaldırmak için gerçek zamanlı algılama verilerine erişime izin veriyor.
Şekil 1A :
Glikoz sensörünün, kablosuz güç aktarım devresinin ve ekran pikselinin şeffaf ve gerilebilir ara bağlantılarla tam olarak bütünleştirildiği yumuşak, akıllı kontakt lens üzerindeki yerleşimleri gösterir. Bu sistemin ana konsepti, kullanıcının sağlığının durumunu kablosuz olarak (yani gözyaşında ki glikoz seviyesi ) LED pikselinden izleyebilir.
( A ) Yumuşak, akıllı kontakt lensin şematik gösterimi. Yumuşak, akıllı kontakt lens, hibrit bir alt tabaka, işlevsel cihazlar (doğrultucu, LED ve glikoz sensörü) ve şeffaf, gerilebilir bir iletken (anten ve ara bağlantılar için) içerir. Akıllı kontakt lens sisteminin ( B ) devre şeması. ( C ) Bu yumuşak, akıllı kontakt lensin çalışması. Elektrik gücü, antenden kablosuz olarak objektife iletilir. Bu güç, LED pikselini ve glikoz sensörünü harekete geçirir. Eşiğin üzerindeki yırtılma sıvısındaki glikoz seviyesini tespit ettikten sonra, bu piksel kapanır.
ŞEKİL 2A: GERİLEBİLİR ŞEFFAF HİBRİT BİR ALT TABAKANIN ÖZELLİKLERİ
( A ) takviyeli adaların elastik alt tabakaya gömülü olduğu hibrit alt tabakanın şematik görüntüsü. ( B ) SEM görüntüleri önce (üstte) ve (altta) 30% germe sırasında. Ok, germe yönünün yönünü gösterir. Ölçek çubukları, 500 mikron. ( C ) (B) ‘de belirtilen germe yönü boyunca her parça üzerindeki etkili suşlar. ( D ) hibrit alt tabakanın AFM görüntüsü siyah ve mavi oklar sırasıyla elastik bölgeyi ve güçlendirilmiş adayı gösterir. Ölçek çubuğu 5 mikron. ( E ) Kontakt lens şekline kalıplanmış hibrit substratların fotoğrafı. Ölçek çubuğu, 1 cm. ( F ) Hibrid substratın optik geçirgenliği (siyah) ve pus (kırmızı) spektrumları. ( G) Hibrid substratların optik netliğini tanımlamak için fotoğraflama yönteminin şematik diyagramı. ( H ) OP-LENS tabanlı hibrit alt tabakanın (solda) ve SU8-LENS tabanlı hibrit alt tabakanın (sağda) kamera merceği üzerinde bulunduğu kameranın çektiği fotoğraflar.
ŞEKİL3A: HİBRİT ALT TABAKA ÜZERİNDEKİ KABLOSUZ EKRAN DEVRESİ
ŞEKİL 3A: Kablosuz ekran devresinin ( A ) şematik görüntüsü. Doğrultucu ve LED güçlendirilmiş bölgelerdedir. Şeffaf, gerilebilir AgNF tabanlı anten ve ara bağlantılar elastik bir bölgededir. ( B ) İletilen voltajdaki anten tarafından uygulanan gerilmenin bir fonksiyonu olarak göreceli değişim. ( C ) Çekme geriliminde% 0 ve% 30 uygulanarak hibrid substrat üzerindeki Si diyodun özellikleri. ( D ) Fabrikasyon redresörün rektifiye edilmiş özellikleri. ( E ) Hibrit alt tabakada kablosuz ekranın fotoğrafı. Ölçek çubuğu, 1 cm. ( F ) Yapay göz üzerinde bulunan mercek şekliyle çalışan kablosuz ekranın fotoğrafları (sol, kapalı durum, sağda). Ölçek çubukları, 1 cm.
Son olarak; tavşanlar üzerinde denenen bu yenilik, tavşan gözünde sıcaklık değişiminin izlenmesi de dahil olmak üzere canlı bir hayvanın kullanıldığı in vivo testler, insan gözü ve gözyaşları kullanarak invazif olmayan sağlık bakımını izlemek için gelecekteki akıllı kontakt lensler konusunda büyük bir vaat vermiştir.
KAYNAK: http://advances.sciencemag.org/lens/advances/4/1/eaap9841#figures
Görsel kaynağı: https://guardian.ng/features/health/smart-contact-lens-displays-glucose-levels-in-real-time/
