Glaucoma, lenti a contatto intelligenti per monitorare la pressione oculare

Una lente a contatto 'intelligente' in grado di misurare con precisione la pressione oculare consentendo così di diagnosticare precocemente il glaucoma, malattia che riguarda circa un milione di persone in Italia e che può provocare la graduale perdita della vista. La diagnosi precoce, dunque, renderebbe possibile l'inizio delle terapie che - anche se ancora non curative - almeno rallentano la progressione della malattia. La novità arriva da un gruppo di ricercatori dell'American Chemical Society ed è stata pubblicata sulla rivista 'Applied Materials & Interfaces'.

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Una misurazione complessa

La maggior parte delle persone con glaucoma in fase iniziale non sa di averlo perché si arriva alla diagnosi tardivamente. Anche se rilevare un leggero aumento della pressione oculare aiuta i medici a diagnosticare il glaucoma, monitorare continuamente questa condizione è una sfida, specialmente con la varietà di temperature che gli occhi sperimentano. Durante le visite oculistiche, i medici utilizzano i test dell'aria compressa, che provocano spesso un riflesso di chiusura delle palpebre, per ottenere misurazioni occasionali della pressione oculare. Un leggero aumento della pressione, sintomo impercettibile causato dall'accumulo di liquido intorno alla cornea, può portare a una diagnosi di glaucoma.

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La variazione di temperatura

I ricercatori stanno testando modi per rilevare continuamente e più comodamente queste piccole fluttuazioni di pressione, come lenti a contatto che trasmettono segnali a occhiali riceventi. Tuttavia, il cambiamento delle temperature, ad esempio passando dall'esterno freddo all'interno caldo, può alterare le misurazioni delle lenti. Proprio per questo, il ricercatore Dengbao Xiao e i suoi colleghi hanno provato a sviluppare una lente a contatto che misurasse accuratamente e trasmettesse in tempo reale i segnali sulla pressione oculare attraverso un'ampia gamma di temperature.

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La sperimentazione

I ricercatori hanno progettato due circuiti a spirale in miniatura e li hanno inseriti tra strati di polidimetilsilossano, un materiale tipico delle lenti a contatto. Successivamente, hanno letto senza fili i modelli di vibrazione dei circuiti incorporati tenendo una bobina vicino alla lente collegata a un computer. I segnali trasmessi non sono stati influenzati dai test progettati per simulare il movimento oculare, l'esposizione prolungata all'umidità (per simulare le condizioni umide dell'occhio) e l'usura quotidiana.

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La precisione della lente a contatto

Nei test di laboratorio, i ricercatori hanno posizionato le nuove lenti su tre campioni di occhi di maiale controllando le pressioni oculari e le temperature. Le lenti a contatto hanno monitorato e trasmesso senza fili i dati di pressione da 10 a 50 gradi Celsius. Quando le pressioni sono state calcolate dal segnale di un solo circuito nella lente, i risultati si discostavano fino all'87% dai valori reali. Tuttavia, quando sono state utilizzate le informazioni di entrambi i circuiti, le letture della pressione differivano solo del 7% dal valore reale perché la combinazione ha eliminato gli errori legati alla temperatura. I ricercatori affermano che il design della loro lente 'intelligente' a doppio circuito ha il potenziale per essere utilizzato per una rilevazione e un monitoraggio accurati del glaucoma, anche in un'ampia gamma di temperature.

Lenti a contatto per la terapia

Non è la prima volta che si sperimentano lenti a contatto smart per il glaucoma. Un gruppo di ricercatori della Sun Yat-Sen University di Guangzhou, in Cina, ha sviluppato un modello per il trattamento del glaucoma che monitora in continuo la pressione dei fluidi all'interno dell'occhio ed è in grado di somministrare direttamente il farmaco se necessario. Le lenti smart wireless sono state finora testate in studi preclinici sugli occhi di maiali e conigli vivi. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature Communications