מחלות עיניים הופכות נפוצות יותר ברחבי העולם, בין היתר בגלל הזדקנות האוכלוסייה, אבל גם בגלל זמן המסך המוגדל מאוד שלנו בהשוואה לדורות הקודמים. בהתחשב בסבירות שהשימוש שלנו בצגים ימשיך לעלות עקב טכנולוגיות כמו מציאות מדומה ורבודה, עלינו לשפר את טכניקות האבחון שלנו לגילוי מוקדם וניטור של מחלות עיניים.
בין ארסנל הכלים העומדים לרשות רופאי העיניים, אלקטרוטינוגרפיה (ERG) עדיין טומנת בחובה פוטנציאל בלתי מנוצל. במילים פשוטות, ERG מורכב מנטילת מדידות של הפוטנציאלים החשמליים הנוצרים על ידי נוירונים ותאים אחרים ברשתית מפני השטח של הקרנית. מחלות עיניים רבות גורמות לחריגות באותות ה-ERG של אדם, כולל גלאוקומה, רטיניטיס פיגמנטוזה ורטינופתיה סוכרתית. למרות שקיימים סוגים רבים של התקני מדידת ERG, מעט אלקטרודות ERG יכולות למדוד מספר אותות ERG מקומיים מאזורים שונים של הרשתית בו זמנית. ברוב המקרים מדידות כאלה מתבצעות באמצעות אלקטרודות המונחות על עדשות מגע קשות. זה הופך את ההליך למורכב יותר, יקר יותר ולא נוח במיוחד עבור המטופל.
על רקע זה, צוות מחקר בראשות פרופסור טאקאו מיאקי מבית הספר לתואר שני למידע, ייצור ומערכות באוניברסיטת Waseda, יפן, יצא לפתח סוג חדש של מערכת מרובת אלקטרודות ERG רכה כדי להתגבר על בעיות אלו. המחקר האחרון שלהם, שפורסם ב טכנולוגיות חומרים מתקדמות ב-7 במאי 2024, מתאר את ממצאיהם. זה נכתב על ידי סמאן אזארי מבית הספר לתארים מתקדמים למידע, ייצור ומערכות באוניברסיטת Waseda, כמו גם Atsushige Ashimori ו-Kazuhiro Kimura מהמחלקה לרפואת עיניים באוניברסיטת Yamaguchi.
המערכת המוצעת משתמשת בעדשת מגע רכה חד פעמית זמינה מסחרית. החוקרים טבלו תחילה את עדשת המגע הזו בתמיסה המכילה את המונומר 3,4-אתילן-דיאוקסיתיופין (EDOT). לאחר מכן הם הניחו אלקטרודות רשת זהב שתוכננו בקפידה עם חוטי החיבור שלהם על פני השטח הפנימיים של עדשת המגע. על ידי זרימת זרם דרך התמיסה המכילה EDOT, המונומרים יצרו פולימר סבוך בשם PEDOT, שנצמד היטב לעדשת המגע וקיבע את מרכיבי הזהב.
יתרון מרכזי של גישה זו הוא שניתן לחמצן יתר על המידה את שכבת PEDOT על ידי שימוש במתח DC במצב יבש, ובכך ליצור שכבה מבודדת מאוד על חוט האיסוף. בידוד זה הוא קריטי כדי להבטיח שאותות רשתית שונים הזורמים דרך חוטי הזהב אינם מפריעים זה לזה או לאותות שמקורם באזורים אחרים של העין. על ידי תכנון קפדני של רשת הזהב של האלקטרודות לפיזור זרמים במהלך תהליך חמצון יתר, ה-PEDOT המקיף את אזור הרשת אינו מתחמצן יתר על המידה, ובכך מבטיח מגע חשמלי טוב עם העין.
התוצאה של תהליך חדשני זה היא מערכת מרובת אלקטרודות גמישה ושקופה במיוחד למדידות ERG הנוחה בדיוק כמו עדשות מגע חד פעמיות מסחריות. החוקרים בחנו בקפידה את התכונות האופטואלקטריות של הרב-אלקטרודות שלהם וגם ערכו כמה ניסויים על ארנבות, כפי שמעיר מיאקי: "המכשיר שלנו שימש בניסויים בבעלי חיים, המאשר את התאימות הביולוגית שלו ומצביע על מתאם בין מיקום האלקטרודות לעוצמת אותות ה-ERG המוקלטים. במילים אחרות, העיצוב שלנו יכול לאפשר מדידות מרחביות מדויקות של אותות ERG מרובים בו זמנית."
ביחד, הממצאים של מחקר זה יעזרו לנו להבין טוב יותר ולאבחן מחלות עיניים. "השימוש במכשירי מציאות רבודה ומציאות מדומה גדל במהירות, והניטור המדויק והרציף של מצבי העיניים יהפוך להכרח,"מעיר מיאקי."עדשת מגע חכמה כמו זו שפותחה בעבודה זו יכולה להיות מחוברת לרשת מקומית כדי להעביר את מצב בריאות העין לרופא עיניים או רופא מומחה בזמן שהמשתמש מבצע את שגרת יומו. מערכות כאלה יכולות למנוע נזק בלתי הפיך לעיניים."
