Lentes de contacto

Antecedentes

La lente de contacto es un dispositivo que se usa en el ojo para corregir la visión, aunque algunas personas usan lentes de contacto de colores para mejorar o cambiar el color de sus ojos. La lente de plástico delgada flota sobre una película de lágrimas directamente sobre la córnea. Para algunas formas de enfermedades oculares, las lentes de contacto corrigen la visión mejor que las gafas convencionales. Muchas personas prefieren los lentes de contacto a los anteojos por razones estéticas, y los entusiastas de los deportes activos prefieren los lentes de contacto debido a la libertad que les brindan. Básicamente, existen tres tipos de lentes:blandas, duras y permeables a los gases. Los lentes de contacto blandos suelen ser más cómodos de usar, pero también se rompen más fácilmente que los lentes de contacto duros. Los lentes duros también tienden a "salirse" con más frecuencia. Los lentes permeables a los gases son un compromiso entre los duros y los blandos, lo que permite una mayor comodidad que los lentes duros pero menos posibilidades de romperse que los lentes blandos. Los lentes de contacto se usan generalmente durante el día y se sacan todas las noches para limpiarlos. Los lentes de uso prolongado permiten a los usuarios dejar sus lentes de contacto durante períodos de tiempo más prolongados, incluso cuando están durmiendo. Más recientemente, las lentes de contacto de un día están ganando popularidad entre los usuarios de lentes. Estos contactos se usan solo un día y se desechan, lo que elimina la molestia de limpiarlos todas las noches.

Historial

El primer lente de contacto fue fabricado por el fisiólogo alemán Adolf Fick en 1887. El lente de Fick estaba hecho de vidrio y era un llamado lente escleral porque cubría la esclerótica, la parte blanca del ojo. En 1912, otro óptico, Carl Zeiss, había desarrollado una lente corneal de vidrio, que se ajustaba a la córnea. Dos científicos, Obrig y Muller, introdujeron un lente escleral de plástico en 1938. Estaba hecho del material comúnmente conocido como plexiglás. Debido a que era más liviano que el vidrio, la lente de plexiglás era más fácil de usar. Kevin Touhy fabricó la primera lente corneal de plástico en 1948.

Para adaptarse a estos primeros lentes, se tomó una impresión del globo ocular del paciente y se formó el lente en el molde resultante. Este procedimiento fue sin duda incómodo, y los lentes en sí solían ser problemáticos de usar. Los lentes esclerales privaban al ojo de oxígeno, y muchos de estos lentes anteriores se salían de su lugar o se salían del ojo y, por extraño que parezca, a menudo eran difíciles de quitar. La primera lente corneal de Touhy tenía un diámetro de 10,5 milímetros, y en 1954 Touhy redujo aún más el diámetro a 9,5 milímetros, lo que resultó en una mejor portabilidad. Alrededor de esta época, la compañía Bausch &Lomb desarrolló el queratómetro, que mide la córnea y eliminó la necesidad de impresiones del globo ocular.

Las primeras lentes de contacto blandas con éxito fueron desarrolladas por químicos en Checoslovaquia. En 1952, los profesores del Departamento de Plásticos de la Universidad Técnica de Praga se propusieron diseñar un nuevo material que fuera óptimamente compatible con los tejidos vivos. No se propusieron crear lentes de contacto, pero en 1954 el equipo de científicos checos había inventado lo que se llama un gel "hidrófilo" (por su afinidad con el agua), un plástico polimérico que era adecuado para implantes oculares. Los científicos reconocieron inmediatamente la nueva potencial del plástico como lente correctiva, y comenzaron a experimentar con animales. Estos esfuerzos fueron recibidos con desprecio por sus colegas en el campo de la óptica, pero uno de los científicos, Otto Wichterle, no se desanimó y comenzó a perfeccionar las lentes de contacto blandas en su cocina. Wichterle y su esposa produjeron 5.500 pares de lentes de contacto en su casa para probarlos en 1961, y su éxito finalmente llamó la atención de la comunidad científica en general. La firma estadounidense Bausch &Lomb obtuvo la licencia de la tecnología y lanzó sus Softlens en 1971. Solo ese primer año, la firma vendió alrededor de 100,000 pares, y las lentes de contacto blandas han tenido un gran atractivo para el público desde entonces.

Materias primas

La materia prima de las lentes de contacto es un polímero plástico. (Un polímero es una mezcla de materiales creados al unir las moléculas de diferentes sustancias químicas). Los lentes de contacto duros están hechos de alguna variante de polimetilmetacrilato (PMMA). Las lentes de contacto blandas están hechas de un polímero como el poli (metacrilato de hidroxietilo) (pHEMA) que tiene cualidades hidrófilas, es decir, puede absorber agua y aún así conservar su forma y funciones ópticas. Los fabricantes de lentes siempre actualizan la ciencia del material de las lentes, y el material específico de cualquier lente de contacto puede diferir según el fabricante.

El
proceso de fabricación

Las lentes de contacto se pueden producir cortando una pieza en blanco en un torno o mediante un proceso de moldeado. La formación de la lente implica dar forma al plástico en curvaturas específicas. Las curvas principales del cristalino se denominan curva anterior central (CAC) y la curva posterior central (CPC). El CAC se refiere a la curva general del lado de la lente que mira hacia afuera. Este contorno exterior produce el cambio refractivo correcto para adaptarse a las necesidades visuales del paciente. El CPC es el lado interior cóncavo de la lente. Esto se ajusta a las medidas del ojo del paciente. Por lo general, estas dos curvas se forman primero y luego la lente se denomina semiacabada. La lente se considera terminada cuando se forman las curvas periféricas e intermedias y se le da forma al borde.

Método de moldeo

• 1 El moldeado de la lente se puede realizar de varias formas diferentes. Las lentes desarrolladas por primera vez en Praga fueron spin-cast. Se vertieron tres fluidos diferentes en moldes rotativos abiertos. La curvatura exterior de la lente fue formada por el molde y la curvatura interior se formó de acuerdo con la velocidad de rotación del molde. La fuerza centrífuga del molde giratorio condujo a la polimerización de los fluidos de modo que las cadenas moleculares se unieron para formar el plástico hidrófilo requerido. Una producción en masa más confiable El método es el moldeo por inyección. En el moldeo por inyección, el plástico fundido se inyecta en el molde a presión. Luego, la lente se retira del molde y se enfría. Luego, la lente se termina en un torno. También es posible producir lentes completamente mediante moldeo, es decir, no necesitan corte con torno. Este es un desarrollo reciente, posible gracias a la producción de moldes altamente automatizada y controlada por computadora.

Proceso de torno

• 2 La formación inicial de la lente también se puede realizar cortando en un torno. Primero se hace un espacio en blanco. El espacio en blanco es un círculo solo un poco más grande que el tamaño de la lente terminada. Esto se puede cortar de una varilla de plástico o estampar en una hoja de plástico. A continuación, la pieza en blanco se sujeta a un botón de acero con una gota de cera fundida. Luego, el botón se centra en un torno, que comienza a girar a alta velocidad. Una herramienta de corte, que puede ser un diamante . o un láser, hace cortes cóncavos en el blanco para formar el CPC. Los indicadores del torno miden la profundidad de los cortes para guiar al operador de la lente.

  El botón que sostiene la pieza en bruto se mueve a continuación a una máquina lapeadora. La máquina lapeadora sostiene la pieza en bruto contra una lapeadora, que es un disco giratorio recubierto con un compuesto abrasivo. La forma de la lapper coincide con el CPC de la lente. La máquina lapeadora hace girar la pieza en bruto en una dirección y la lapeadora en la otra. También mueve el espacio en blanco con un pequeño movimiento en forma de ocho. La abrasión pule la superficie de la lente.

  Luego, la lente pulida se monta en un eje de acero llamado eje. El extremo del eje se ha rectificado para que coincida con el CPC para que la lente encaje en el eje. El árbol se instala en un torno y el operador hace cortes convexos en la lente para formar la otra curva principal, el CAC. Ahora este lado de la lente está pulido y el lapeador se modifica para adaptarse al CAC convexo. Cuando se pule este segundo lado de la lente, la lente se considera semiacabada.

Finalizando

• 3 La lente de contacto requiere que se rectifiquen varias curvas más antes de que la lente encaje exactamente en el ojo del paciente. Las curvas finales son las curvas periféricas anterior y posterior y las curvas intermedias anterior y posterior, que gobiernan la forma de la lente más cercana y próxima al borde. La lente se vuelve a montar en un eje por succión o con cinta de doble cara. El mandril se instala en el torno o rectificadora. Estos cortes menos profundos se pueden pulir con papel de lija o cortar con una cuchilla de afeitar. El diámetro de la lente también se puede recortar en este momento.

Control de calidad

• 4 El control de calidad es muy importante para las lentes de contacto, ya que son dispositivos médicos y deben ajustarse a la medida. Las lentes se inspeccionan después de cada etapa del proceso de fabricación. Las lentes se examinan con aumento para detectar anomalías. También se miden mediante un gráfico de sombras. Se proyecta una sombra ampliada de la lente en una pantalla impresa con un gráfico para medir el diámetro y la curvatura. Cualquier error en la forma de la lente se muestra en la sombra. Este proceso puede ser realizado automáticamente por computadora.

Embalaje

• 5 Una vez que la lente ha pasado la inspección, se esteriliza. Los lentes se hierven en una mezcla de agua y sal durante varias horas para ablandarlos. A continuación, se empaquetan las lentes. El empaque estándar para lentes es un vial de vidrio, lleno de una solución salina y tapado con goma o metal. El material hidrófilo de las lentes de contacto blandas absorbe la solución salina, que es similar a las lágrimas humanas, y se vuelve blanda y maleable. Los lentes en este estado están listos para usar.

El futuro

El material para lentes de contacto es objeto de mucha investigación. Los científicos están investigando diferentes recetas químicas que pueden dar al plástico características más deseables. Un polímero que se está investigando actualmente es un compuesto de silicio-oxígeno llamado siloxano. El siloxano forma una película delgada y flexible y admite oxígeno a través del ojo 25 veces mejor que las lentes blandas estándar actuales. Sin embargo, este compuesto presenta desventajas:el siloxano no se moja fácilmente y atrae lípidos (grasas) a su superficie, lo que hace que se enturbie. Los investigadores han encontrado una manera de agregar moléculas de flúor al compuesto de siloxano, lo que hace que el material resista los lípidos. Luego, agregan químicamente un agente humectante, que cambia su forma molecular cuando se hierve en una solución salina, de modo que el material pueda absorber agua como las lentes blandas tradicionales. En última instancia, este material puede conducir a contactos de uso prolongado que se pueden usar durante semanas.

Los investigadores también están investigando nuevos polímeros que pueden usarse para lentes esclerales. Para la mayoría de las personas, los lentes corneales son la norma, pero los lentes esclerales grandes son útiles para pacientes con córneas severamente dañadas. Dependiendo del problema ocular, algunos pacientes no pueden recuperar la vista sin un trasplante de córnea, pero los lentes esclerales pueden ayudar a los pacientes a evitar la cirugía ocular. Los lentes esclerales descansan sobre la parte blanca del ojo y forman una bóveda sobre la córnea misma. Este espacio sobre la córnea está lleno de lágrimas artificiales, que sirven para suavizar la superficie dañada de la córnea. En el pasado, los lentes esclerales eran incómodos porque no permitían suficiente oxígeno al ojo, pero las investigaciones sobre nuevos materiales se están enfocando en lentes más permeables al oxígeno.

También se ha experimentado material para lentes permeables al oxígeno en el transbordador espacial Endeavour. Los diseñadores del experimento creen que las condiciones de microgravedad promoverían un material de lente que repele mejor los desechos y procesa el oxígeno de manera más efectiva que los polímeros fabricados en laboratorios tradicionales. Si es comercialmente factible, se puede fabricar una nueva generación de lentes de contacto en el espacio.