Elektronica in contactlens spoort ziektes op en dient medicatie toe

(19-11-2018) Dankzij ingebouwde elektronica kunnen contactlenzen een onmisbaar hulpmiddel worden voor oogartsen om hun patiënten te monitoren en om medicatie toe te dienen. Patiënten die de lenzen dragen, merken er niets van.

Imec/UGent kondigt vandaag samen met lenzenfabrikant SEED een belangrijke doorbraak aan: er werd elektronica ingebouwd in een zachte zuurstof-doorlatende contactlens. Dit soort lenzen wordt vandaag door miljoenen mensen gedragen om beter te kunnen zien, maar dankzij ingebouwde elektronica wordt het zoveel meer. Oogartsen kunnen er hun patiënten mee monitoren en medicatie toedienen. Patiënten moeten er enkel aan denken om hun lenzen tijdig op te laden, net zoals hun gsm.

Na de smartphone en de smartwatch: de slimme contactlens

Zo’n 130 miljoen mensen dragen vandaag contactlenzen. Zachte hydrogel-lenzen zijn daarbij het meest populair omwille van het draagcomfort. Nu elektronica steeds kleiner wordt, kan het in allerlei objecten geïntegreerd worden. Denk bv. aan de sporthorloges die er uitzien als modieuze armbanden en die we ongemerkt overal met ons mee dragen terwijl ze metingen doen. Maar het kan nog kleiner. Elektronica kan ook worden ingebouwd in contactlenzen. Die elektronica bestaat dan uit sensoren om de samenstelling van het oogvocht te monitoren of uit minicontainers met medicatie die op vastgestelde tijdstippen hun inhoud vrijgeven. 

Het is niet vanzelfsprekend om dit soort slimme contactlenzen te maken. Allereerst moet het elektronische systeem heel klein gemaakt worden. En dan gaat het niet enkel om een sensor, maar ook om een antenne, een manier om het systeem van energie te voorzien en om te communiceren met de buitenwereld. Ten tweede moet je dit volledig elektronisch systeem in een materiaal maken dat zacht en plooibaar is, net zoals de zachte contactlenzen

CMST, een imec onderzoeksgroep aan de Universiteit Gent, slaagde erin om zo’n elektronisch systeem te maken. Het bevat een blauw LED-licht – dit om het concept te demonstreren –, een ultradunne microchip, een RF-antenne en uitrekbare interconnecties die het geheel verbinden met elkaar. De RF-antenne kan gebruikt worden om het systeem op te laden, en – in toekomstige prototypes met sensoren – om sensoren te kalibreren en om data van de sensoren uit te lezen. Door polyurethaan te gebruiken, is het systeem plooibaar en kan een kromming van 9nm behaald worden, zoals typisch voor het oog en lenzen. Lenzenfabrikant SEED zorgde voor de naadloze integratie van dit elektronisch systeem in hun lenzen.

“Plooibare en uitrekbare elektronica is uiterst nuttig voor verschillende medische toepassingen,” legt legt Herbert De Smet van imec/UGent uit. “Zo kan het geïntegreerd worden in kleding en zelfs – als de elektronica heel klein kan gemaakt worden – in kleine objecten zoals contactlenzen. Het is een hele uitdaging om echt autonome slimme lenzen te maken, die bovendien aangenaam zijn om te dragen, en stabiel blijven gedurende de gewenste periode van enkele dagen of weken. Dit is een eerste belangrijke stap naar de echte slimme lenzen die oogartsen in de toekomst zullen gebruiken om hun patiënten nog beter te kunnen behandelen.”

Info

Prof. Herbert De Smet
Vakgroep Elektronica en Informatiesystemen
T 09 264 53 63