Woraus bestehen Kontaktlinsen?

Chemische Zusammensetzung von Kontaktlinsen

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Millionen von Menschen tragen Kontaktlinsen, um ihre Sehkraft zu korrigieren, ihr Aussehen zu verbessern und verletzte Augen zu schützen. Der Erfolg von Kontaktlinsen hängt mit ihren relativ niedrigen Kosten, Komfort, Wirksamkeit und Sicherheit zusammen. Während alte Kontaktlinsen aus Glas bestanden, bestehen moderne Linsen aus Hightech Polymere . Werfen Sie einen Blick auf die chemische Zusammensetzung von Kontakten und wie sie sich im Laufe der Zeit verändert.

SCHLUSSELERKENNTNISSE: Kontaktlinsenchemie

• Die ersten Kontaktlinsen waren harte Kontaktlinsen aus Glas.
• Moderne weiche Kontaktlinsen bestehen aus Hydrogel- und Silikon-Hydrogel-Polymeren.
• Hartkontakte bestehen aus Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Plexiglas.
• Weiche Kontaktlinsen werden in Massenproduktion hergestellt, aber harte Kontaktlinsen werden so hergestellt, dass sie zum Träger passen.

Zusammensetzung weicher Kontaktlinsen

Die ersten weichen Kontaktlinsen wurden in den 1960er Jahren mit einem Hydrogel namens Polymacon oder „Softlens“ hergestellt. Dies ist ein Polymer aus 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), vernetzt mit Ethylenglycoldimethacrylat. Die frühen weichen Linsen machten etwa 38 % aus. Wasser , aber moderne Hydrogellinsen können bis zu 70 % Wasser enthalten. Da wird Wasser verwendet, um zu ermöglichen Sauerstoff Permeation erhöhen diese Linsen den Gasaustausch, indem sie größer werden. Hydrogel-Linsen sind hochflexibel und werden leicht benetzt.

Silikon Hydrogele kamen 1998 auf den Markt. Diese Polymergele ermöglichen eine höhere Sauerstoffdurchlässigkeit als mit Wasser erreicht werden kann, sodass der Wassergehalt des Kontakts nicht besonders wichtig ist. Dies bedeutet, dass kleinere, weniger voluminöse Linsen hergestellt werden können. Die Entwicklung dieser Linsen führte zu den ersten guten Langzeitlinsen, die sicher über Nacht getragen werden konnten.

Es gibt jedoch zwei Nachteile von Silikonhydrogelen. Silikongele sind steifer als die Softlens-Kontakte und sind hydrophob , eine Eigenschaft, die das Benetzen erschwert und ihren Komfort verringert. Drei Prozesse werden verwendet, um Silikon-Hydrogel-Kontakte angenehmer zu machen. Eine Plasmabeschichtung kann aufgebracht werden, um die Oberfläche hydrophiler oder „wasserfreundlicher“ zu machen. Eine zweite Technik bringt Wiederbenetzungsmittel in das Polymer ein. Eine andere Methode verlängert die Polymerketten, damit sie weniger stark vernetzt sind und Wasser besser aufnehmen können, oder verwendet spezielle Seitenketten (z. B. fluordotierte Seitenketten, die auch die Gasdurchlässigkeit erhöhen).

Derzeit sind sowohl Hydrogel- als auch Silikonhydrogel-Weichkontakte erhältlich. Mit der Verfeinerung der Zusammensetzung von Linsen hat sich auch die Natur von Kontaktlinsenlösungen verfeinert. Mehrzwecklösungen helfen beim Befeuchten der Linsen, desinfizieren sie und verhindern die Bildung von Proteinablagerungen.

Harte Kontaktlinsen

Harte Kontakte gibt es seit etwa 120 Jahren. Ursprünglich wurden harte Kontakte hergestellt Glas . Sie waren dick und unbequem und erlangten nie breite Anziehungskraft. Die ersten populären harten Linsen wurden aus dem Polymer Polymethylmethacrylat hergestellt, das auch als PMMA, Plexiglas oder Plexiglas bekannt ist. PMMA ist hydrophob, wodurch diese Linsen Proteine ​​abstoßen. Diese starren Linsen verwenden kein Wasser oder Silikon, um Atmungsaktivität zu ermöglichen. Stattdessen, Fluor wird hinzugefügt zum Polymer, das mikroskopisch kleine Poren im Material bildet, um eine starre, gasdurchlässige Linse herzustellen. Eine weitere Option ist die Zugabe von Methylmethacrylat (MMA) zu TRIS, um die Durchlässigkeit der Linse zu erhöhen.

Obwohl starre Linsen tendenziell weniger bequem sind als weiche Linsen, können sie ein breiteres Spektrum von Sehproblemen korrigieren und sind chemisch nicht so reaktiv, sodass sie in einigen Umgebungen getragen werden können, in denen eine weiche Linse ein Gesundheitsrisiko darstellen würde.

Hybrid-Kontaktlinsen

Hybrid-Kontaktlinsen kombinieren die spezielle Sehkorrektur einer starren Linse mit dem Komfort einer weichen Linse. Eine Hybridlinse hat ein hartes Zentrum, das von einem Ring aus weichem Linsenmaterial umgeben ist. Diese neueren Linsen können zur Korrektur von Astigmatismus und Hornhautunregelmäßigkeiten verwendet werden und bieten eine Alternative zu harten Linsen.

Wie Kontaktlinsen hergestellt werden

Harte Kontaktlinsen werden in der Regel individuell angepasst, während weiche Kontaktlinsen in Massenproduktion hergestellt werden. Es gibt drei Methoden, um Kontakte zu knüpfen:

Spin-Casting- Flüssiges Silikon wird auf eine sich drehende Form geschleudert, wo es polymerisiert . Formteil- Flüssiges Polymer wird auf eine rotierende Form gespritzt. Die Zentripetalkraft formt die Linse, wenn der Kunststoff polymerisiert. Gegossene Kontakte sind von Anfang bis Ende feucht. Die meisten weichen Kontakte werden mit dieser Methode hergestellt. Diamantdrehen(Drehbankschneiden) - Ein industrielles Diamant schneidet eine Scheibe aus Polymer, um die Linse zu formen, die mit einem Schleifmittel poliert wird. Mit diesem Verfahren können sowohl weiche als auch harte Linsen geformt werden. Weiche Linsen werden nach dem Schleif- und Polierprozess hydratisiert.

Ein Blick in die Zukunft

Die Kontaktlinsenforschung konzentriert sich auf Möglichkeiten zur Verbesserung der Linsen und der damit verwendeten Lösungen, um das Auftreten mikrobieller Kontamination zu reduzieren. Während die erhöhte Sauerstoffversorgung durch Silikonhydrogele Infektionen vorbeugt, erleichtert die Struktur der Linsen Bakterien die Besiedelung der Linsen. Ob eine Kontaktlinse getragen oder aufbewahrt wird, wirkt sich auch auf die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination aus. Hinzufügen Silber- auf das Material des Linsenbehälters ist eine Möglichkeit, die Kontamination zu reduzieren. Die Forschung befasst sich auch mit der Einarbeitung von antimikrobiellen Wirkstoffen in die Linsen.

Geforscht werden bionische Linsen, Teleskoplinsen und Kontaktlinsen zur Verabreichung von Medikamenten. Anfangs könnten diese Kontaktlinsen auf den gleichen Materialien wie aktuelle Linsen basieren, aber es ist wahrscheinlich, dass neue Polymere in Sicht sind.

Wissenswertes über Kontaktlinsen

• Kontaktlinsenrezepte gelten für bestimmte Marken von Kontaktlinsen, da die Linsen nicht ganz gleich sind. Kontaktlinsen verschiedener Marken haben nicht die gleiche Dicke oder den gleichen Wassergehalt. Manche Menschen tragen besser dickere Kontaktlinsen mit hohem Wassergehalt, während andere dünnere Kontaktlinsen mit weniger Feuchtigkeit bevorzugen. Der spezifische Herstellungsprozess und die Materialien wirken sich auch darauf aus, wie schnell sich Proteinablagerungen bilden, was für einige Patienten von größerer Bedeutung ist als für andere.
• Leonardo daVinci schlug 1508 die Idee der Kontaktlinsen vor.
• Geblasene Glaskontakte, die im 19. Jahrhundert hergestellt wurden, wurden mit Kadaveraugen und Kaninchenaugen als Formen geformt.
• Obwohl sie einige Jahre früher entworfen worden waren, waren die ersten Hartkontakte aus Kunststoff bereits 1979 im Handel erhältlich. Moderne Hartkontakte basieren auf denselben Konstruktionen.