滑鐵盧大學(xué)科研團(tuán)隊迎來了重大技術(shù)突破,他們成功研發(fā)出一種全新的3D打印技術(shù),僅需20分鐘便能在一場預(yù)約中為患者定制并生產(chǎn)出個性化的隱形眼鏡。
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雖然現(xiàn)代隱形眼鏡行業(yè)長期以來擁有豐富的尺寸與形狀選擇,但對于角膜形狀不規(guī)則的群體而言,挑選一副完美的鏡片依然是一大難題。他們往往不得不在佩戴舒適度與視覺清晰度之間做出妥協(xié),且通常需要承擔(dān)多次驗配診療以及高昂的定制費用。為了尋找更快、更具經(jīng)濟(jì)效益的替代方案,加拿大滑鐵盧大學(xué)化學(xué)系的科研人員將目光投向了3D打印技術(shù)。
這種定制流程類似于普通塑料或金屬制品的3D打印,通過專用軟件構(gòu)建出鏡片的數(shù)字模型。其中,鏡片內(nèi)表面能夠精準(zhǔn)契合患者獨特的角膜形狀,外表面則負(fù)責(zé)提供所需的視力矯正。然而,將這一理念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實面臨著諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。首要且最重大的難點在于材料本身。硅膠因其柔軟、透氧以及生物相容性,被視為隱形眼鏡的理想材質(zhì),但它卻與傳統(tǒng)的3D打印技術(shù)兼容性較差。為此,研究團(tuán)隊專門開發(fā)了一種全新的親水硅膠配方,使其能夠支持層層疊加的打印構(gòu)建方式。
3D打印本身的特性也帶來了另一項挑戰(zhàn)。當(dāng)物體采用逐層打印的方式制造時,表面會不可避免地產(chǎn)生類似臺階的微小瑕疵,這在隱形眼鏡這樣微小的物件上會嚴(yán)重影響佩戴舒適度與光學(xué)清晰度。研究團(tuán)隊通過涂抹一層特殊的超薄涂層成功解決了這一問題,該涂層能夠在不改變鏡片定制形狀的前提下實現(xiàn)表面平滑。
該校化學(xué)研究副研究員薩揚(yáng)·甘古利博士表示,團(tuán)隊所創(chuàng)造的新型親水硅膠材料,結(jié)合獨特的制造過程,能夠產(chǎn)出佩戴舒適、光滑且透明的鏡片。近期進(jìn)行的實驗室測試證明,這些鏡片具備良好的生物相容性,能夠安全地與眼部組織交互。同時,研究團(tuán)隊指出,這些3D打印鏡片所展現(xiàn)出的光學(xué)清晰度與機(jī)械性能完全不遜色于商業(yè)隱形眼鏡。該團(tuán)隊目前的下一步計劃是籌備現(xiàn)實世界的測試并完成專利申請,從而推動這項創(chuàng)新技術(shù)向商業(yè)化應(yīng)用邁進(jìn)。
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