【原】中山大学谢曦团队Nature子刊：智能无线治疗隐形眼镜用于电感应和调节眼压

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研究内容

无线跟踪眼压并提供反馈药物管理的工程可穿戴设备在青光眼治疗中是非常理想的，但由于尺寸有限、无线操作和无线交叉耦合等问题，目前仍然具有挑战性。

中山大学谢曦教授课题组开发了一种集成的无线诊断隐形眼镜(WTCL)，用于在高风险眼压情况下进行电感应眼压原位监测和电触发抗青光眼药物给药。微创、智能、无线和治疗的特点使无线治疗隐形眼镜成为一种非常有前途的青光眼治疗系统。相关研究工作以“Intelligent wireless theranostic contact lens for electrical sensingand regulation of intraocular pressure”为题发表在国际著名期刊Nature Communications上。

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研究要点

要点1. 作者开发了一种集成的无线诊断隐形眼镜(WTCL)，用于原位电感应眼压和按需抗青光眼药物输送。该系统中，无线传感器和无线能量传输(WPT)接收机的专业设计使不同工作频率的信道分离不存在交叉耦合，确保了集成系统中模量的独立功能。

要点2. WTCL采用了高度紧凑的结构设计和电路布局，使眼压传感和按需传输电路高度集成在隐形眼镜的曲面和有限表面上，而不会造成视觉阻塞。

要点3. 眼内压(IOP)电容式传感电路具有LCR电路独特的悬臂结构，其中每个夹有超软空气介质膜的电容传感板可以对IOP变化进行超灵敏响应，产生可检测的共振频率信号，用于无线记录。

要点4. 药物传递电路利用一种高效的无线能量传输(WPT)电路，驱动涂有涂层的抗青光眼药物通过离子导入触发进入水溶液，这为药物传递提供了一个电气开关，并增强药物在角膜的渗透。

WTCL的微创、智能、无线和治疗特点使该平台成为促进IOP管理和治疗急性闭角型青光眼的一个极有前途的工具。

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研究图文

图1. 实时和原位IOP监测和给药的WTCL示意图。

图2. WTCL的设计和制造过程示意图。

图3. WTCL的IOP传感性能。

图4.WTCL的WPT性能。

图5. 避免交叉耦合和药物传递模拟。

图6. 综合WTCL的传感和治疗性能。

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文献详情

Intelligent wireless theranosticcontact lens for electrical sensing and regulation of intraocular pressure

Cheng Yang, Qianni Wu, Junqing Liu, Jingshan Mo,Xiangling Li, Chengduan Yang, Ziqi Liu, Jingbo Yang, Lelun Jiang, Weirong Chen,Hui-jiuan Chen, Ji Wang, Xi Xie*

Nat. Commun.

DOI: 10.1038/s41467-022-29860-x