- Благодаря чему силикон-гидрогелевые линзы пропускают кислород
- Первое поколение
- Второе поколение
- Третье поколение
- Обработка силикон-гидрогелевых линз
- Взаимодействие различных свойств
- Подведение годовых итогов
Если гидрогелевые контактные линзы имеют примерно одинаковые свойства, то с силикон-гидрогелевыми линзами дело обстоит куда сложнее. Последние отличаются уникальностью, причем такие линзы той или иной марки настолько сильно различаются между собой, что их даже трудно назвать семейством, как было бы трудно назвать семейством двоюродных или троюродных сестер.
Классифицировать силикон-гидрогелевые линзы можно путем отнесения конкретной продукции к одному из трех существующих поколений. Это не означает, что каждое последующее поколение является результатом совершенствования предыдущего, которое с определенного момента можно было бы считать устаревшим. На самом деле силикон-гидрогелевые линзы любого поколения отличаются оригинальным химическим составом, способом обработки, свойствами материала и сочетанием этих свойств друг с другом, что делает каждую из них практически незаменимой.
Благодаря чему силикон-гидрогелевые линзы пропускают кислород
Когда пациент надевает гидрогелевые линзы, доступ кислорода к роговице обеспечивается только в том случае, если слезная жидкость попадает в подлинзовое пространство. Ее циркуляция обеспечивается в основном благодаря так называемому подлинзовому насосу. Если пользователь выбрал для себя силикон-гидрогелевые линзы, то кислород поступает к роговице непосредственно через материал линзы. Это, пожалуй, одно из немногих качеств, которое является общим для всех силикон-гидрогелевых линз. Каким образом удалось обеспечить такое удивительное для искусственно созданных материалов свойство?
По мнению ученых, внедрение в гидрогелевый материал силоксанов значительно повысило бы его кислородную проницаемость. Это стало бы серьезным шагом вперед в решении проблем, связанных с осложнениями гипоксического характера. Такое внедрение само по себе представлялось непростой задачей и, кроме того, неизбежно приводило к тому, что поверхность линз становилась гидрофобной, поскольку силоксаны по своей природе гидрофобны. Возникла необходимость найти способ обеспечить поверхности силикон-гидрогелевой линзы такое свойство, как смачиваемость.
Все первые попытки разработчиков силикон-гидрогелевых линз придать их поверхности необходимые свойства заканчивались неудачей: гидрофильные молекулы покрытия «затягивались» внутрь, поверхность снова становилась гидрофобной, при ношении линз у пользователя возникало ощущение дискомфорта. Данная проблема была успешно решена после создания мономера 1,1,1-трис(триметилсилокси)-метакрилоксипропилсилан (TRIS), также послужившего основой для мономера Танаки, в состав которого была включена гидрофильная группа. Она обеспечила последнему лучшую совместимость с основным компонентом гидрогелевых материалов – мономером 2-гидроксиэтилметакрилат (HEMA). Хотя данные разработки были доступны для внедрения в производство еще в начале 1980-х годов, прошло еще примерно 15 лет, прежде чем крупные компании – «Bausch & Lomb», «CIBA Vision» и «Johnson & Johnson Vision Care» – стали разрабатывать собственные технологии для создания силикон-гидрогелевых линз на основе мономера TRIS. В 1999 году на рынке появились силикон-гидрогелевые линзы первого поколения.
Первое поколение
К таким линзам относятся первые линзы «Pure Vision» («Bausch & Lomb»), изготовленные из балафилкона А, и «Night & Day» («CIBA Vision») из лотрафилкона А. Последние сегодня выпускаются под маркой «Air Optix Night & Day». Для получения балафилкона А молекулы мономера TRIS были внедрены в силиконовый эластомер. В результате кислородная проницаемость материала составила 99 Баррер.
Компания «Bausch & Lomb» продолжает вести разработки и сегодня предлагает потребителям линзы «Pure Vision», которые, по сути, представляют собой новые силикон-гидрогелевые линзы с прежним названием. Благодаря асферическому дизайну передней поверхности они практически полностью устраняют сферические аберрации и тем самым улучшают качество зрения. Линзы также стали значительно комфортнее из-за более гладкой поверхности и пониженному модулю упругости, который уменьшился на 28 %.
Для создания лотрафилкона А специалисты фирмы «CIBA Vision» соединили мономер TRIS с фторсилоксаном и получили материал с необычайно высоким значением кислородной проницаемости (140 Баррер). Лотрафилкон А является двухфазным материалом, в котором фторсилоксан обеспечивает доступ кислорода к глазу, а влага – слезообмен и удаление отложений. По оптическим свойствам двухфазный лотрафилкон А нисколько не уступает однофазным полимерам.
Итак, с этой продукции началась эра силикон-гидрогелевых контактных линз, но данные линзы по-прежнему соответствуют потребностям многих пациентов. Линзы «Pure Vision» и «Air Optix Night & Day» одобрены Управлением США по контролю качества пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств (FDA) для непрерывного ношения до 30 суток подряд. Эта продукция пригодится пациентам, если специфика их работы, образ жизни и привычки предполагают использование контактных линз в пролонгированном режиме ношения.
Данный режим ношения хорошо подходит, например, для водителей-дальнобойщиков, которые могут находиться в пути до нескольких недель подряд. Им не придется беспокоиться об опасности занесения какой-либо инфекции при снятии и надевании линз. Кроме того, преимущества для пользователей дает и асферический дизайн линз «Pure Vision», который улучшает зрение в ночное время суток и тем самым значительно сокращает вероятность несчастных случаев на дороге.
Второе поколение
Ко второму поколению относятся линзы «Acuvue Advance» и «Acuvue Oasys» («Johnson & Johnson Vision Care»), изготовленные из галифилкона А и сенофилкона А соответственно. Для создания этих материалов компания-производитель использовала мономер Танаки, соединенный с макромерами силоксана, гидрофильными мономерами HEMA и DMA. В материал линз был внедрен увлажняющий агент поливинилпирролидон.
В результате показатель кислородной проницаемости галифилкона А составил 60 Баррер, у линз из этого материала отмечено достаточно высокое содержание влаги – 47 %. Наиболее передовые силикон-гидрогелевые линзы второго поколения – «Acuvue Oasys» – имеют показатель пропускания кислорода на уровне 147 Баррер/см. Эти линзы также отличаются рекордным показателем гладкости и превосходной смачиваемостью, обеспечение которых стало возможным в результате использования запатентованной технологии нового поколения «Hydraclear Plus».
Благодаря своим характеристикам линзы «Acuvue Oasys» хорошо подходят для ношения в неблагоприятных условиях, которые провоцируют появление сухости и раздражение глаз. К возникновению таких неприятных симптомов зачастую приводят многочасовая работа за компьютером, повышенная сухость воздуха в помещении, загрязненная окружающая среда. Несмотря на все эти факторы, многие пациенты носят линзы «Acuvue Oasys» с таким комфортом, что даже забывают об их наличии.
Третье поколение
Контактные линзы «Biofinity» («Cooper Vision») открыли дорогу третьему поколению линз. Они созданы из комфилкона А, в состав которого был включен силикон-макромер, состоящий из длинных молекулярных цепочек. Для обеспечения эффективного пропускания кислорода он нужен в значительно меньшем количестве, чем обычный силоксан. В результате, несмотря на минимальное содержание силикона, контактные линзы «Biofinity» обладают высоким показателем пропускания кислорода (160 Баррер/см) и низким модулем упругости.
Что касается состава используемого комфилкона А, то, по заявлению производителя, в него входят два макромера силоксана с молекулярными цепочками разной длины. Их сочетание создает условия для обеспечения очень значительной кислородной проницаемости материала. Данные линзы также отличаются довольно высоким содержанием влаги (48 %).
К третьему поколению силикон-гидрогелевых линз относится и недавняя разработка компании «Cooper Vision» – силикон-гидрогелевые линзы двухнедельного режима ношения «Avaira». Они появились в апреле 2008 года и вошли в линейку продуктов премиум-класса. Линзы изготовлены из энфилкона А, который, как и комфилкон А, по своей природе гидрофилен. Содержание влаги в энфилконе А составляет 46 %, его кислородная проницаемость – 100 Баррер, модуль упругости – всего 0,5 МПа, что на 20–30 % ниже, чем у материала линз «Biofinity». Для сравнения: модуль упругости силикон-гидрогелевых линз первого поколения находился на уровне 1,5 МПа. Производитель также отмечает, что новинка сохраняет влагу в течение всего дня, ее ношение не предполагает использования дополнительных увлажнителей. Благодаря таким превосходным характеристикам линзы «Avaira» будут обеспечивать глазам превосходный комфорт.
Обработка силикон-гидрогелевых линз
Как уже было сказано, большинству силикон-гидрогелевых линз требуется специальная обработка. Так, например, поверхности линз первого поколения, изготовленных из балафилкона А, лотрафилкона А и В, подвергают плазменной обработке, которая придает им нужную степень гладкости, защищающей гидрофобный силикон от соприкосновения с роговицей и слезной пленкой. Благодаря такой обработке материал линз приобретает отличные оптические свойства.
Со временем производители стали использовать другие виды обработки, которые помогают улучшить оптические свойства силикон-гидрогелевых линз и комфортность при ношении. К их числу относится внедрение в линзу увлажняющего агента. Такой метод применяется для силикон-гидрогелевых линз второго поколения из галифилкона А и сенофилкона А. Внутрь линзы внедряется увлажняющий агент поливинилирролидон, обеспечивающий образование устойчивого гидрофильного слоя на ее поверхности.
Плазменная обработка поверхности и внедрение увлажняющего агента не используются в производстве силикон-гидрогелевых линз третьего поколения, изготовленных из комфилкона А и энфилкона А. Дело в том, что благодаря своему химическому составу и молекулярной структуре эти полимеры изначально являются гидрофильными, линзы из них не нуждаются в подобной обработке.
Взаимодействие различных свойств
Интересно проследить за тем, как сочетаются друг с другом свойства материалов силикон-гидрогелевых линз разных поколений, или, иначе говоря, как связаны между собой модуль упругости, содержание влаги и кислородная проницаемость.
Взаимодействие первых двух свойств абсолютно предсказуемо у всех силикон-гидрогелевых линз: чем выше содержание влаги, тем ниже модуль упругости, или, проще говоря, чем больше в линзе влаги, тем она мягче.
Соотношение между кислородной проницаемостью и модулем упругости не настолько однозначно. У большинства силикон-гидрогелевых материалов второй параметр возрастает прямо пропорционально первому. Например, силикон-гидрогелевые линзы первого поколения, которые отличаются очень высоким значением показателя пропускания кислорода, являются самыми жесткими. Однако есть исключение: комфилкон А (линзы «Biofinity») и энфилкон А (линзы «Avaira») не подчиняются этому правилу. Чрезвычайно низкий модуль упругости (0,75 MПа) сочетается у них с очень высокой кислородной проницаемостью.
Однако не стоит думать, что значительный модуль упругости всегда является негативным фактором. Иногда специалисты по подбору контактных линз и пациенты, особенно новички, предпочитают линзы с высоким модулем упругости, поскольку они более удобны для манипуляций и лучше компенсируют слабо выраженные дефекты роговицы, чем линзы с низким модулем упругости. Впрочем, специалисты не должны упускать из виду и то, что линзы из материала с высоким модулем упругости способны приводить к нарушениям эпителиального слоя роговицы.
Что касается кислородной проницаемости и содержания влаги, то у силикон-гидрогелевых линз увеличение второго показателя связано с уменьшением первого; это отличает данные линзы от обычных гидрогелевых. Причина вполне понятна: при ношении гидрогелевых линз роговица получает кислород через содержащуюся в них влагу, а в случае силикон-гидрогелевых – в основном через материал. Так, у линз «Night & Day», известных максимальным показателем пропускания кислорода, самое низкое содержание влаги. Однако без исключений не обходится и здесь: у линз «Biofinity» отмечены довольно высокие показатели и содержания влаги, и пропускания кислорода к роговице.
Подведение годовых итогов
Какие же результаты были достигнуты в сегменте силикон-гидрогелевых линз за период с октября 2007 года? Новшеств немало: на рынке представлена новая продукция, уже существующие линзы приобрели новые характеристики.
Так, с октября 2007 компания «Vistakon» выпускает линзы «Acuvue Oasys» с новым радиусом базовой кривизны – 8,8 мм. Впрочем, наиболее подходящим для большинства пациентов по-прежнему остается радиус базовой кривизны 8,4 мм. Осенью 2007 года FDA одобрило применение линз «Acuvue Oasys» в терапевтических целях, например в качестве бандажных линз при лечении некоторых острых и хронических глазных заболеваний.
В апреле 2008 года фирма «Cooper Vision» презентовала свои новые линзы «Avaira». Примерно тогда же компания «CIBA Vision» объявила о выпуске силикон-гидрогелевых линз «Air Optix for Astigmatism», которые изготовлены из лотрафилкона В, как и обычные линзы «Air Optix». Новинка имеет следующие параметры: содержание влаги – 33 %, показатель пропускания кислорода – 108 Баррер/см. Данные линзы одобрены для пролонгированного ношения в течение семи суток.
О выпуске новых астигматических линз «Acuvue Oasys for Astigmatism» компания «Vistakon» объявила летом 2008 года, и скоро потребители смогут оценить их качества на практике. Эти линзы изготовлены из того же материала, что и «Acuvue Oasys with Hydraclear Plus», и имеют такой же дизайн, как и «Acuvue Advance for Astigmatism».
Сегмент силикон-гидрогелевых линз продолжает активно развиваться. Однако с появлением очередного поколения силикон-гидрогелевых линз предыдущие не теряют своих позиций, поскольку любые линзы обладают специфическими особенностями, которые имеют значение для тех или иных случаев.