Công nghệ in 3D mới giúp điều trị đục thủy tinh thể và các bệnh về mắt khác
Các nhà nghiên cứu của Đại học Đông Anglia-Anh đã đạt được tiến bộ trong công nghệ thiết bị mắt qua cách sản xuất thủy tinh thể in 3D bằng vật liệu nhựa mới. Bước tiến này có tiềm năng tăng cường sản xuất các thiết bị cấy ghép mắt được sử dụng phổ biến trong việc phẫu thuật đục thủy tinh thể và khúc xạ.
Thủy tinh thể nhân tạo (IOL) chủ yếu cần thiết cho những người bị đục thủy tinh thể, tình trạng thấu kính tự nhiên của mắt bị đục, che khuất tầm nhìn. Chúng cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh các tật khúc xạ như cận thị, viễn thị và lão thị (khi mắt dần mất khả năng nhìn rõ mọi vật ở gần, như một phần bình thường của quá trình lão hóa).
Tiến sĩ Aram Saeed tại Trường Dược của UEA cho biết: “Lần đầu tiên, chúng tôi đã phát triển một loại nhựa được sử dụng để in trực tiếp các thiết bị cho mắt. Mặc dù vẫn còn ở giai đoạn đầu, khả năng in 3D của các thấu kính này có thể hỗ trợ nhiều việc chăm sóc mắt cho bệnh nhân bằng cách cung cấp mức độ tùy chỉnh và độ chính xác thiết kế chưa từng có, dẫn đến kết quả lâm sàng tốt hơn”.
Trong lịch sử, thủy tinh thể nhân tạo được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau, bao gồm cả thủy tinh và silicone, mặc dù gần đây ngành công nghiệp này đã phát triển đáng kể để chủ yếu sử dụng vật liệu acrylic. Acrylic ưa nước và kỵ nước là những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất do độ trong quang học tốt, tính linh hoạt, khả năng tương thích sinh học với cơ thể cũng như độ ổn định và an toàn của chúng trong mắt.
Các phương pháp chế tạo thủy tinh thể nhân tạo hiện tại sử dụng kỹ thuật tiện và đúc. Mặc dù những phương pháp này mang lại khả năng sản xuất các thiết bị được thiết kế tốt và chất lượng quang học cao nhưng chúng cũng có những hạn chế cố hữu, đặc biệt là về độ phức tạp trong thiết kế và khả năng tùy chỉnh.
Tiến sĩ Aram Saeed cho biết: "In 3D có thể tăng cường đáng kể việc sản xuất các thiết bị cho mắt, không chỉ cải thiện tốc độ và độ chính xác trong sản xuất mà còn cho phép độ phức tạp và tùy biến cao hơn trong thiết kế”. “Tạo nguyên mẫu nhanh bằng kỹ thuật lập thể của các thiết kế thấu kính nội nhãn trong suốt, có thể gập lại, không khúc xạ: Một nghiên cứu bằng chứng về khái niệm đăng trên tạp chí Current Eye Research của chúng tôi là bài đầu tiên trong loạt bài sẽ trình bày chi tiết những phát triển trong lĩnh vực này và tạo tiền đề cho việc chuyển đổi các phương pháp chăm sóc mắt trên toàn cầu. Kết hợp khoa học vật liệu với công nghệ chăm sóc sức khỏe và đòi hỏi tìm hiểu sâu trong việc phát triển các loại thiết bị mắt. Khi tiếp tục công bố những phát hiện của mình và chia sẻ những tiến bộ, chúng tôi đặt mục tiêu đi đầu trong ngành, hợp tác với các đối tác công nghiệp và nhà nghiên cứu trên toàn thế giới để cải tiến và nâng cao công nghệ”.
Mặc dù vẫn đang ở giai đoạn phát triển ban đầu nhưng sự đổi mới này có thể có một số lợi thế:
• Thấu kính được thiết kế riêng: In 3D có thể tạo ra thấu kính được tùy chỉnh theo hình dạng mắt và nhu cầu thị lực của từng bệnh nhân, có khả năng cải thiện khả năng điều chỉnh thị lực và sự thoải mái.
• Sản xuất nhanh hơn: So với các phương pháp truyền thống, in 3D có tiềm năng cho phép thiết kế, thử nghiệm và sản xuất thấu kính nhanh hơn. Tốc độ này có thể làm giảm thời gian giữa chẩn đoán và phẫu thuật, cung cấp dịch vụ chăm sóc nhanh hơn cho bệnh nhân.
• Thiết kế phức tạp: In 3D có thể tạo ra các hình dạng thấu kính phức tạp mà trước đây khó chế tạo. Những thiết kế này có thể giải quyết tốt hơn nhiều vấn đề về thị lực.
• Giảm chi phí: Bằng cách sử dụng in 3D, chi phí sản xuất ống kính tùy chỉnh hoặc chất lượng cao có thể giảm, khiến chúng có giá cả phải chăng hơn cho nhiều bệnh nhân hơn, đặc biệt là ở những vùng khó khăn về kinh tế. Điều này có thể dẫn đến kết quả sức khỏe cộng đồng tổng thể tốt hơn.
• Khả năng tương thích với hình ảnh: Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng việc kết hợp in 3D với các công nghệ hình ảnh tiên tiến trong tương lai có thể giúp sản xuất thấu kính phù hợp với mắt của từng bệnh nhân một cách tối ưu, giảm nhu cầu điều chỉnh hoặc biến chứng sau phẫu thuật.
• Đổi mới vật liệu: In 3D cho phép phát triển các vật liệu mới với hiệu suất quang học được cải thiện. Điều này có thể tạo ra các thấu kính không chỉ điều chỉnh thị lực mà còn tăng cường thị lực.
Nghiên cứu cho thấy thấu kính in 3D có độ rõ quang học tốt, có thể gập lại và cấy vào túi nang của con người.
Đồng tác giả nghiên cứu, giáo sư Michael Wormstone, cho biết: “Nếu thành công trong những bước phát triển tiếp theo, công nghệ mới này có thể biến đổi ngành công nghiệp bằng cách tạo ra các giải pháp sản xuất di động, đặc biệt có lợi ở những vùng sâu vùng xa và khó khăn về kinh tế. Nó cũng có tiềm năng hỗ trợ sản xuất các ống kính tùy chỉnh, cao cấp có thể nâng cao kết quả phẫu thuật ở những cơ sở chăm sóc sức khỏe tiên tiến hơn”.
