คอนแทคเลนส์

Cook พร้อมด้วยกลุ่มนักวิจัยจากห้องทดลองของ Yu-Chong Tai ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและการแพทย์ Anna L. Rosen จาก Caltech ได้พัฒนาวิธีการรักษาที่อาจน่ากลัวและรุกรานน้อยลงมาก ในรูปแบบของ คอนแทคเลนส์เรืองแสงในที่มืด. การสูญเสียการมองเห็นที่มาพร้อมกับโรคเบาหวานเป็นผลมาจากความเสียหายที่โรคนี้ทำให้หลอดเลือดเล็กๆ ทั่วร่างกาย รวมทั้งหลอดเลือดในดวงตา ความเสียหายนั้นส่งผลให้การไหลเวียนของเลือดไปยังเซลล์ประสาทในเรตินาลดลงและตายในที่สุด ในขณะที่โรคดำเนินไป ร่างกายจะพยายามต่อต้านผลกระทบของหลอดเลือดที่เสียหายโดยการสร้างหลอดเลือดใหม่ภายในเรตินา อย่างไรก็ตาม ในผู้ป่วยเบาหวาน หลอดเลือดเหล่านี้มักจะพัฒนาได้ไม่ดีและมีเลือดไหลเข้าไปในของเหลวใสภายในดวงตา บดบังการมองเห็นและมีปัญหาสายตาตามมา เมื่อหลอดเลือดมีเลือดออก หลอดเลือดจะสร้างความเสียหายเพิ่มเติมต่อเรตินาที่ร่างกายซ่อมแซมด้วยเนื้อเยื่อแผลเป็น แทนที่จะสร้างเซลล์รับแสงใหม่ เมื่อเวลาผ่านไป การมองเห็นของผู้ป่วยเบาหวานจะพร่ามัวและเป็นหย่อมๆ ก่อนที่จะเลือนหายไปโดยสิ้นเชิง เนื่องจากความเสียหายต่อเรตินาเริ่มต้นจากปริมาณออกซิเจนที่ไม่เพียงพอ จึงเป็นไปได้ที่จะป้องกันการสูญเสียสายตาเพิ่มเติมโดยการลดความต้องการออกซิเจนของเรตินา จนถึงขณะนี้ สามารถทำได้โดยการใช้เลเซอร์เพื่อเผาผลาญเซลล์ในส่วนรอบนอกของเรตินา ดังนั้นออกซิเจนที่เซลล์เหล่านั้นต้องการจึงสามารถนำมาใช้โดยเซลล์การมองเห็นที่สำคัญกว่าในใจกลางเรตินา การรักษาอีกวิธีหนึ่งต้องฉีดยาที่ช่วยลดการเจริญเติบโตของหลอดเลือดใหม่เข้าไปในลูกตาโดยตรง คุกหวังว่าคอนแทคเลนส์ของเขาจะนำเสนอวิธีแก้ปัญหาที่ผู้ป่วยเต็มใจที่จะลองมากขึ้น เนื่องจากความพยายามที่เกี่ยวข้องนั้นน้อยมาก เช่นเดียวกับผลข้างเคียง เช่นเดียวกับการรักษาด้วยเลเซอร์ เลนส์จะลดความต้องการการเผาผลาญของเรตินา แต่ในรูปแบบที่ต่างออกไป กุญแจสู่ความสำเร็จคือเซลล์รูปแท่งของดวงตา ซึ่งช่วยในการมองเห็นในสภาพแสงน้อย เซลล์รูปแท่งต้องการและใช้ออกซิเจนในความมืดมากกว่าตอนที่อยู่ท่ามกลางแสง ขณะที่มองดูที่หน้าจอคอมพิวเตอร์ และมีการสันนิษฐานกันมานานถึงสองทศวรรษแล้วว่าความเสียหายส่วนใหญ่เกิดจาก สู่จอประสาทตาโดยเบาหวานขึ้นตาเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ร็อดเซลล์เพิ่มความต้องการออกซิเจนในตอนกลางคืน "เซลล์รูปร็อดของคุณใช้ออกซิเจนในที่มืดประมาณสองเท่าของปริมาณออกซิเจนในที่สว่าง" คุกกล่าว ด้วยเหตุผลดังกล่าว คอนแทคเลนส์ จึงได้รับการออกแบบมาเพื่อลดความต้องการออกซิเจนในเวลากลางคืนของเรตินา โดยทำให้เซลล์ร็อดเซลล์มีปริมาณแสงน้อยที่สุดในการมองในขณะที่ผู้สวมใส่หลับ "ถ้าเราลดการเผาผลาญในเรตินาลง เราน่าจะสามารถป้องกันความเสียหายบางอย่างที่เกิดขึ้นได้" เขากล่าว เพื่อให้แสงสว่างแก่จอประสาทตาตลอดทั้งคืน เลนส์ยืมเทคโนโลยีจากนาฬิกาข้อมือที่มีเครื่องหมายเรืองแสงบนหน้าปัด การส่องสว่างมาจากขวดเล็กๆ ที่บรรจุไอโซโทป ซึ่งเป็นก๊าซไฮโดรเจนรูปแบบกัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยอิเล็กตรอนออกมาในขณะที่มันสลายตัว อิเล็กตรอนเหล่านี้จะถูกเปลี่ยนเป็นแสงโดยการเคลือบสารเรืองแสง ระบบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงแสงสว่างที่คงที่ตลอดอายุการใช้งานของคอนแทคเลนส์ ขวดซึ่งมีความกว้างเพียงเส้นผมไม่กี่เส้นถูกฝังไว้ในเลนส์ในรูปแบบรัศมีเหมือนรังสีของดวงอาทิตย์ในการ์ตูน ขวดแก้วสร้างวงกลมที่ใหญ่พอที่จะตกอยู่นอกสายตาของผู้สวมใส่ เมื่อรูม่านตาถูกบีบรัดในสภาพแสงน้อย ในความมืด รูม่านตาจะขยายออก และแสงจางๆ จากขวดสามารถส่องไปที่เรตินาได้ การบำบัดด้วยแสงสำหรับผู้ป่วยเบาหวานขึ้นตาเคยพยายามทำมาสก์แบบมีไฟส่องสว่างมาก่อน แต่ได้ผลไม่ดีนัก ส่วนหนึ่งเป็นเพราะผู้ป่วยทนกับหน้ากากได้ยากและไม่สนใจแสงที่ส่องเข้าตาขณะนอนหลับ แหล่งกำเนิดแสงของหน้ากากสำหรับนอนไม่ได้ติดอยู่ที่ดวงตา ดังนั้นเมื่อตาขยับ ผู้สวมใส่จะเห็นการกะพริบ และนั่นจะทำให้เสียสมาธิอย่างมากเมื่อคุณพยายามจะหลับ เขากล่าว Cook กล่าวว่าเลนส์ของเขาจะหลีกเลี่ยงปัญหานั้นโดยการวางแหล่งกำเนิดแสงบนพื้นผิวของดวงตา ดังนั้นเมื่อดวงตาเคลื่อนไหว แหล่งกำเนิดแสงจะเคลื่อนที่ไปด้วย และผู้สวมใส่จะไม่มีการสั่นไหว "มีการปรับตัวของระบบประสาทที่เกิดขึ้นเมื่อคุณมีแหล่งกำเนิดแสงคงที่ที่ดวงตา สมองจะลบสัญญาณนั้นออกจากการมองเห็น และผู้สวมใส่จะรับรู้ถึงความมืดอีกครั้งในเวลาเพียงไม่กี่วินาที" เขากล่าว การออกแบบคอนแทคเลนส์ยังช่วยให้แน่ใจว่าเรตินาได้รับปริมาณแสงที่เหมาะสมตลอดทั้งคืน "ในขณะที่เรานอนหลับ ตาของเราจะกลอกไปมา สำหรับหน้ากากสำหรับนอน นี่หมายความว่าดวงตาไม่ได้รับแสงมากนักอีกต่อไป แต่คอนแทคเลนส์เคลื่อนที่ไปพร้อมกับดวงตา ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาดังกล่าว" เขากล่าว การทดสอบเลนส์ในช่วงแรกที่ดำเนินการโดยความร่วมมือกับห้องทดลองของ Mark Humayun ที่มหาวิทยาลัย Southern California นั้นแสดงผลที่น่าพึงพอใจ โดยการทำงานของเซลล์แท่งลดลงมากถึง 90 เปอร์เซ็นต์เมื่อสวมใส่ในที่มืด Cook กล่าวว่า ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า เขาและเพื่อนนักวิจัยจะเริ่มทดสอบเลนส์เพื่อดูว่าความสามารถในการลดการเผาผลาญของจอประสาทตาจะส่งผลต่อการป้องกันโรคเบาหวานขึ้นตาหรือไม่ หลังจากการทดสอบเหล่านั้น พวกเขาจะขอใบอนุญาตจาก FDA เพื่อเริ่มการทดลองทางคลินิก "นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นนวัตกรรมใหม่ซึ่งอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อโรคเบาหวานขึ้นตา" ไท ซึ่งดำรงตำแหน่งประธานฝ่ายวิศวกรรมการแพทย์ของแอนดรูว์และเพ็กกี้ เชิง และเป็นเจ้าหน้าที่บริหารด้านวิศวกรรมการแพทย์กล่าว เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมงานได้นำสิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาไปที่ TigerLaunch ซึ่งเป็นงานประกวดผู้ประกอบการที่จัดโดยมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ผลงานของพวกเขาได้รับการยอมรับว่าเป็นเทคโนโลยีทางการแพทย์ชั้นนำ และทีมได้อันดับที่สามโดยรวม "การที่ผลงานของเราได้รับการยอมรับจากคณะผู้ร่วมทุนเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นจริงๆ" คุกกล่าว "แต่ผู้ชมที่มาพูดคุยและแบ่งปันเรื่องราวเกี่ยวกับบุคคลอันเป็นที่รักที่ได้รับผลกระทบจากโรคนี้กลับเป็นผู้ที่กระตุ้นความพยายามของฉัน"