Glowing contact lens could prevent blindness / Le lenti a contatto luminose potrebbero prevenire la cecità
Engineers in the US have developed a glowing contact lens technology that they claim could help prevent blindness in millions of people with diabetes.
Developed by a team at the California Institute of Technology (Caltech) the innovative technology – which uses similar technology to luminous wrist-watches – is designed to emit low levels of light into the wearers eye at night, reducing the oxygen demands of the eye, and limiting the the impact of diabetic retinopathy, a condition often associated with diabetes in its more advanced stages.
The loss of vision that accompanies diabetes is the result of the damage the disease causes to tiny blood vessels throughout the body, including those in the eye. That damage results in reduced blood flow to the nerve cells in the retina and their eventual death.
As the disease progresses, the body attempts to counteract the effects of the damaged blood vessels by growing new ones within the retina. In diabetes patients, however, these vessels tend to be badly developed and bleed into the clear fluid inside the eye, obscuring vision and compounding eyesight problems.
Because damage to the retina begins with an insufficient supply of oxygen, it should be possible to stave off further eyesight loss by reducing the retina’s oxygen demands. Until now, that’s been achieved by using a laser to burn away the cells in the peripheral parts of the retina, so the oxygen those cells would have required can be used by the more important vision cells in the centre of the retina. Another treatment requires injecting medication that reduces the growth of new blood vessels directly into the eyeball.
Caltech graduate student Colin Cook, who led the development of the technology, claims that the glowing lenses could offer a non-invasive alternative to existing treatments.
The lenses work by providing the eye’s rod cells, which provide vision in low-light conditions, with a faint amount of light as the user sleeps.
Rod cells consume almost twice as much oxygen in the dark and it’s thought that much of the damage caused to the retina by diabetic retinopathy occurs when they crank up their oxygen demands at night. The light emitted by the Caltech lenses reduces this night-time oxygen demand.
The illumination provided by the lenses comes from tiny vials filled with tritium, a radioactive form of hydrogen gas that emits electrons as it decays. Those electrons are converted into light by a phosphorescent coating.
The vials, which are only the width of a few human hairs, are implanted in the lens in a radial pattern like the rays of a cartoon sun. The vials create a circle that is just big enough to fall outside of the wearer’s view when the pupils are constricted in lighted conditions. In the dark, the pupil expands, and the faint glow from the vials can illuminate the retina.
Whilst light therapy for diabetic retinopathy has been attempted before in the form of lighted sleep masks, patients had difficulty tolerating the masks and ignoring the light shining into their eyes as they slept. Cook said his lenses avoid that problem by placing the light source on the surface of the eye, so when the eye moves, the light source moves with it, and there is no flicker for the wearer to notice.
Early testing of the lenses is showing promising results, with rod cell activity reduced by as much as 90 percent when worn in the dark. Cook said in the next few months, he and his fellow researchers will start testing the lenses to see if their ability to reduce retinal metabolism will translate into the prevention of diabetic retinopathy. Following those tests, they will seek FDA permits to begin clinical trials.
ITALIANO
Gli ingegneri negli Stati Uniti hanno sviluppato una tecnologia di lenti a contatto luminose che affermano potrebbe aiutare a prevenire la cecità in milioni di persone con diabete.
Sviluppato da un gruppo del California Institute of Technology (Caltech), l'innovativa tecnologia - che utilizza una tecnologia simile agli orologi da polso luminosi - è progettata per emettere bassi livelli di luce nell'occhio degli utenti durante la notte, riducendo le richieste di ossigeno dell'occhio, e limitando l'impatto della retinopatia diabetica, una condizione spesso associata al diabete nelle sue fasi più avanzate.
La perdita della vista che accompagna il diabete è il risultato del danno che la malattia causa a minuscoli vasi sanguigni in tutto il corpo, compresi quelli negli occhi. Tale danno si traduce in un ridotto flusso di sangue alle cellule nervose della retina e alla loro eventuale morte.
Con il progredire della malattia, il corpo tenta di contrastare gli effetti dei vasi sanguigni danneggiati con la crescita di nuovi vasi sanguigni nella retina. Nei pazienti diabetici, tuttavia, questi vasi tendono ad essere mal sviluppati e a sanguinare nel fluido chiaro all'interno dell'occhio, oscurando la vista e aggravando i problemi della vista.
Poiché il danno alla retina inizia con un apporto insufficiente di ossigeno, dovrebbe essere possibile evitare ulteriori perdite di vista riducendo le richieste di ossigeno della retina. Fino ad ora, ciò è stato ottenuto utilizzando un laser per bruciare le cellule nelle parti periferiche della retina, così l'ossigeno che quelle cellule avrebbero richiesto può essere utilizzato dalle più importanti cellule di visione nel centro della retina. Un altro trattamento richiede l'iniezione di farmaci che riducono la crescita di nuovi vasi sanguigni direttamente nel bulbo oculare.
Colin Cook, laureando in Caltech, che ha guidato lo sviluppo della tecnologia, afferma che le lenti luminose potrebbero offrire un'alternativa non invasiva ai trattamenti esistenti.
Le lenti funzionano fornendo le cellule degli occhi dell'occhio, che forniscono una visione in condizioni di scarsa illuminazione, con una debole quantità di luce quando l'utente dorme.
Le cellule a bastoncino consumano quasi il doppio di ossigeno al buio e si pensa che gran parte del danno causato alla retina dalla retinopatia diabetica si verifica quando aumentano le loro richieste di ossigeno durante la notte. La luce emessa dalle lenti Caltech riduce questo fabbisogno di ossigeno notturno.
L'illuminazione fornita dagli obiettivi proviene da minuscole fiale piene di trizio, una forma radioattiva di gas idrogeno che emette elettroni mentre decadono. Questi elettroni sono convertiti in luce da un rivestimento fosforescente.
Le fiale, che sono solo la larghezza di pochi peli umani, sono impiantate nella lente in uno schema radiale come i raggi di un sole in un cartone animato. Le fiale creano un cerchio che è abbastanza grande da cadere al di fuori della vista di chi lo indossa quando le pupille sono costrette in condizioni di luce. Nel buio, la pupilla si espande e il debole bagliore delle fiale può illuminare la retina.
Mentre la terapia della luce per la retinopatia diabetica è stata tentata in precedenza sotto forma di maschere del sonno illuminate, i pazienti hanno avuto difficoltà a tollerare le maschere e ignorare la luce che brillava nei loro occhi mentre dormivano. Cook ha detto che le sue lenti evitano questo problema posizionando la fonte di luce sulla superficie dell'occhio, così quando l'occhio si muove, la fonte di luce si muove con esso, e non c'è sfarfallio da notare per chi lo indossa.
I primi test delle lenti stanno mostrando risultati promettenti, con un'attività delle cellule dell'asta ridotta fino al 90 percento se indossata al buio. Cook ha detto che nei prossimi mesi, lui e i suoi colleghi ricercatori inizieranno a testare le lenti per vedere se la loro capacità di ridurre il metabolismo della retina si tradurrà nella prevenzione della retinopatia diabetica. Dopo questi test, cercheranno i permessi delle autorizzazioni della FDA per iniziare le sperimentazioni cliniche.
Da:
https://www.theengineer.co.uk/glowing-contact-lens/?cmpid=tenews_5071567&utm_medium=email&utm_source=newsletter&utm_campaign=tenews&adg=B69ABBDE-DA23-4BA2-B8C3-86E1E1A9FA79
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