Nanotehnologije u funkciji zaštite vida

Abstract

Da li je svetlost fototoksična i da li može da nanese „štetu“ našem oku? Brojna su istraživanja koja potkrepljuju tvrdnju da svetlost ima toksični potencijal i da može izazvati degenerativne promene i povrede, naročito mrežnjače, ali i ostalih tkiva oka. Kao razlog navodi se upravo apsorpcija fotona različitih talasnih dužina, kako u rožnjači i sočivu (UV-ultraljubičasto zračenje), tako i u retinalnom pigmentnom epitelu (delovi vidljivog spektra). Tri su osnovna mehanizma kojima svetlost može da ošteti oko: fototermalni, fotomehanički i fotohemijski. U okviru projekta „Funkcionalizacija nanomaterijala za dobijanje nove vrste kontaktnih sočiva i ranu detekciju dijabetesa“, na modulu za Biomedicinsko inženjerstvo Mašinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu, formiran je radni tim koji je realizovao početna istraživanja i razvoj gaspropusnih nanofotonskih kontaktnih sočiva na bazi silikon-akrilata i nanočestica-fulerena. Cilj istraživanja je bio da se, uključivanjem fulerena u matricu standardnog polimera, razvije novi materijal za proizvodnju gaspropusnih kontaktnih sočiva (RGP), koji bi poboljšao njegova optička svojstva pri transmisiji vidljive i „skoro vidljive“ svetlosti, povećao osetljivost na kontrast i percepciju boja, umanjio propustljivost UV i bliskog-UV spektra pa samim tim i fototoksične efekte svetlosti. Postupkom polimerizacije, u saradnji sa italijanskom kompanijom SOLEKOTM, proizvedeni su prvi nanofotonski materijali za RGP kontaktna sočiva. Rezultati su pokazali da novodobijeni nanofotonski materijali blokiraju značajno više UV, ljubičaste i plave svetlosti nego što je to slučaj kod konvencionalnih RGP materijala i da se kao takvi mogu koristiti za proizvodnju optičkih pomagala (sočiva za naočare, kontaktna sočiva, intraokularna sočiva i dr.) koja bi štitila strukture oka od degenerativnih promena (degeneracija makule, pterigijum, katarakta i dr.).

How toxic is the light for human eye? The results of many researches confirm that the light can have acute (photo-trauma) and chronically (degeneration) toxic potential on all parts of the human eye, especially the retina. The reason for this is absorption of light photons of different wavelength by eye tissues: cornea, crystalline lens (UV light), retinal pigment epithelium (visible light). There are three different mechanisms for light’s harmful effect on eye: photo-thermal, photo-mechanical and photo-chemical. The team of researchers from the Faculty for Mechanical Engineering at the University of Belgrade, department for Biomedical Engineering is working within the project „Functionalization of nanomaterials for obtaining new types of contact lenses, and early detection of diabetes” for developing nano- photonic rigid gas-permeable (RGP) contact lenses which are based on fulleren incorporated silicone-acrylic. The aim of the research was to develop new material for RGP contact lens manufacturing that will contain fulleren within it’s polymer matrix with the goal to improve material’s optical properties in transmitting visible and almost visible light (that way increasing contrast and color sensitivity) and UV light blocking (prevention of photo-toxic effect). The first nano-photonic material for RGP contact lenses was polymerised in SOLEKO, Italy. The results of the research have shown that comparing to conventional RGP material, new nano-photonic material has increased UV, violet and blue light blocking properties, therefore can be viable option as a material for producing medical optical devices (medical, contact and intra-ocular lenses) with potential benefit in preventing age related macular degeneration, cataract and keratitis.