Питаемая офтальмологическая линза с системой окрашивания на основе событий

Офтальмологическая линза содержит участок мягкой линзы, содержащий полимеризованную реакционную смесь мономера, механизм окрашивания на основе событий, обеспечивающий визуальную индикацию в оптической зоне, и несущую вставку, контактирующую с участком мягкой линзы и механизмом окрашивания. Во втором варианте механизм окрашивания содержит источник питания, участок окрашивания, соединяющие их проводящие дорожки и трубный участок в цепи с проводящими дорожками, источником питания и участком окрашивания, содержащий тело и слой инкапсулирующего материала и способный ограничивать активацию участка окрашивания. В третьем варианте несущая вставка содержит источник питания, соединенный с процессором, а механизм окрашивания содержит сеть оптических волокон и осветительное устройство, соединенное с источником питания и процессором и способное освещать сеть оптических волокон. Технический результат - обеспечение механизма окрашивания на основе событий. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 22 ил.

 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

В настоящем изобретении описаны способы, аппарат и устройства, относящиеся к питаемым офтальмологическим линзам, оснащенным механизмом окрашивания на основе событий, причем механизм окрашивания на основе событий может обеспечивать визуальную индикацию при возникновении заранее определенного события.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Офтальмологическое устройство, такое как контактная линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, традиционно включало в себя биосовместимое устройство с корректирующими, косметическими или терапевтическими свойствами. Например, контактная линза может обеспечивать одну или более из функциональных возможностей коррекции зрения, косметического улучшения и терапевтического эффекта. Каждая функция обеспечивается физической характеристикой линзы. Конфигурация, обеспечивающая светопреломляющее свойство линзы, может обеспечить функцию коррекции зрения. Пигмент, включенный в линзу, может обеспечить косметическое улучшение. Активный агент, включенный в линзу, может обеспечить терапевтическую функциональность. Такие физические характеристики можно реализовать без введения линзы в состояние с энергообеспечением.

Совсем недавно в контактную линзу стали включать активные компоненты, при этом также возможно включение в офтальмологическое устройство элементов питания. Характеристики относительно сложных компонентов, предназначенных для достижения данного эффекта, можно улучшить путем включения их в устройства-вставки, которые затем включают в состав стандартных или аналогичных материалов, подходящих для производства офтальмологических линз существующего уровня техники.

Функциональные возможности офтальмологической линзы могут не ограничиваться офтальмологическими функциями. Помещенная на глаз, офтальмологическая линза находится в контакте со средой глаза, такой как слезная жидкость, которая может включать в себя компоненты, аналогичные содержащимся в крови. Соответственно, офтальмологическая линза может обеспечивать платформу для отслеживания конкретных свойств среды глаза, таких как компоненты слезной жидкости. Более конкретно, в состав питаемых офтальмологических линз могут входить цветовые индикаторы.

Может возникнуть необходимость в улучшении процесса, способов и итоговых устройств для реализации различных видов механизмов окрашивания на основе событий. Можно ожидать, что некоторые из решений механизмов окрашивания на основе событий в питаемых офтальмологических линзах могут обеспечивать новые аспекты для устройств без энергообеспечения и других биомедицинских устройств. Таким образом, новые способы, устройства и аппараты, относящиеся к механизмам окрашивания на основе событий в офтальмологической линзе, имеют особое значение.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, настоящее изобретение включает в себя усовершенствования, относящиеся к офтальмологической линзе с несущей вставкой с механизмом окрашивания на основе событий. Офтальмологическая линза может содержать участок мягкой линзы, причем участок мягкой линзы содержит полимеризованную реакционную смесь мономера; механизм окрашивания на основе событий, при этом механизм окрашивания на основе событий способен обеспечивать визуальную индикацию в офтальмологической линзе, основанную на возникновении заранее определенного события; и несущую вставку, при этом гидрогелевая линза находится в контакте с по меньшей мере участком несущей вставки и участком механизма окрашивания на основе событий.

В некоторых вариантах осуществления механизм окрашивания на основе событий может размещаться в пределах несущей вставки. Несущая вставка может содержать источник питания, размещенный в пределах несущей вставки; процессор, электрически соединенный с источником питания; проводящие дорожки, способные обеспечивать электрическое соединение между процессором и источником питания; и питаемый элемент, электрически соединенный с процессором и источником питания, причем питаемый элемент способен обеспечивать функциональность офтальмологической линзы.

В других таких вариантах осуществления механизм окрашивания на основе событий может содержать источник питания; участок окрашивания; проводящие дорожки, способные активировать участок окрашивания за счет электрического соединения источника питания и участка окрашивания; и трубный участок в цепи с проводящими дорожками, источником питания и участком окрашивания, причем трубный участок содержит тело и слой инкапсулирующего материала, при этом слой инкапсулирующего материала способен окружать тело, а трубный участок способен ограничивать активацию участка окрашивания.

В некоторых вариантах осуществления участок окрашивания может содержать жидкий кристалл, причем жидкий кристалл способен иметь неактивированную ориентацию и первую активированную ориентацию, при этом жидкий кристалл с неактивированной ориентацией имеет первый цвет, а жидкий кристалл с первой активированной ориентацией имеет второй цвет.

В других вариантах осуществления тело может содержать реакционный материал, способный взаимодействовать с конкретным компонентом слезной жидкости, причем компонент слезной жидкости способен проникать в слой инкапсулирующего материала. Заранее определенное событие может включать в себя, например, уровень патогена, уровень биомаркера или уровень активного агента в слезной жидкости.

В некоторых вариантах осуществления механизм окрашивания на основе событий может быть электрически соединен с источником питания и процессором, при этом механизм окрашивания на основе событий содержит сеть оптических волокон; и осветительное устройство, электрически соединенное с источником питания и процессором, причем осветительное устройство способно освещать сеть оптических волокон. Сеть оптических волокон может быть размещена в виде радиальной структуры, и сеть оптических волокон может содержать участок в пределах оптической зоны, причем участок в пределах оптической зоны является видимым для пользователя.

В некоторых других вариантах осуществления механизм окрашивания на основе событий может дополнительно содержать первый резистивный язычок, электрически соединенный с процессором, причем первый резистивный язычок способен связывать компонент слезной жидкости, при этом данное связывание способно повышать сопротивление первого резистивного язычка; и процессор дополнительно содержит исполняемое программное обеспечение, способное управлять осветительным устройством на основании этого сопротивления. Заранее определенный компонент может содержать, например, патоген, биомаркер или активный агент.

Альтернативно заранее определенное событие может включать в себя состояние компонента, размещенного в пределах несущей вставки. В таких вариантах осуществления механизм окрашивания на основе событий может содержать резервуар, содержащий окрашенное вещество; и слой инкапсулирующего материала, способный инкапсулировать резервуар, причем заранее определенное состояние способно приводить к разрушению слоя инкапсулирующего материала. В некоторых примерах осуществления компонент может содержать источник питания, а состояние может включать в себя использование едкого вещества из заранее назначенной области для источника питания. Аналогичным образом, заранее определенное событие может включать в себя заранее определенный уровень pH в пределах несущей вставки.

Такие варианты осуществления механизма окрашивания на основе событий можно комбинировать с другими функциональными возможностями питаемой офтальмологической линзы. Например, питаемый элемент может содержать участок с изменяемыми оптическими свойствами, причем подача питания на участок с изменяемыми оптическими свойствами способна изменять оптическую силу офтальмологической линзы.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1A-1E изображен пример осуществления питаемого механизма окрашивания на основе событий для включения в состав офтальмологической линзы.

На Фиг. 2A-2C изображен альтернативный вариант осуществления питаемого механизма окрашивания на основе событий для включения в состав офтальмологической линзы.

На Фиг. 3A-3C изображен альтернативный вариант осуществления питаемого механизма окрашивания на основе событий для включения в состав офтальмологической линзы.

На Фиг. 4A-4E изображен пример альтернативного варианта осуществления, представленного на Фиг. 3A-3C, изображающий питаемый механизм окрашивания на основе событий для включения в состав офтальмологической линзы.

На Фиг. 5A-5F изображен пример осуществления пассивного механизма окрашивания на основе событий для включения в состав питаемой офтальмологической линзы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении описано устройство питаемой офтальмологической линзы с механизмом окрашивания на основе событий. В целом в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения в офтальмологическую питаемую линзу можно встроить механизмы окрашивания на основе событий, такие как механизмы, которые включают в себя несущую вставку. Механизмы окрашивания на основе событий могут быть пассивными или питаемыми и могут сопрягаться или взаимодействовать со средой глаза. Эта близость со средой глаза позволяет обеспечить широкий диапазон событий. Альтернативно механизм окрашивания на основе событий может сопрягаться или взаимодействовать с несущей вставкой, что позволяет уведомлять пользователя о состоянии несущей вставки.

В некоторых вариантах осуществления событие может представлять собой конкретную или пороговую концентрацию биомаркера в пределах слезной жидкости. Отслеживание концентрации определенных биомаркеров в пределах слезной жидкости может позволить пациенту или доктору разработать более эффективную схему лечения, например с использованием фототерапии и уровней мелатонина. Альтернативно окрашивание позволяет уведомлять пациента о неэффективных или опасных уровнях биомаркера, которые могут быть высокими или низкими в зависимости от биомаркера. Например, высокие уровни глюкозы у пациента, страдающего диабетом, могут потребовать принятия безотлагательных мер.

Альтернативным примером события могут служить уровни лекарственного средства в слезной жидкости. Некоторые лекарственные средства наиболее эффективны в пределах конкретного диапазона концентраций, а некоторые могут быть даже опасными при концентрациях, выходящих за пределы этого диапазона. Такие лекарственные средства могут включать в себя, например, те, которые лечат психические расстройства, заболевания щитовидной железы или дегенеративные заболевания головного мозга, такие как болезнь Альцгеймера.

Например, вальпроевая кислота представляет собой распространенное лекарственное средство, применяемое для лечения эпилепсии или биполярного расстройства в более низких дозах. Для отслеживания концентрации лекарственного средства с целью обеспечения нахождения концентрации в пределах терапевтического, а не токсического диапазона, что может вызвать, например, почечную недостаточность или усиление симптомов психического расстройства, может потребоваться частое выполнение анализа крови. Система постоянного отслеживания позволяет пациенту поддерживать безопасные и эффективные уровни.

Другие события могут включать в себя наличие или концентрацию конкретных патогенов, например тех, которые могут вызывать инфекции глаз или могут указывать на неглазные инфекции или заболевания, такие как кератит, конъюнктивит, язвы роговицы и целлюлит. Такие патогены могут включать в себя, например, Acanthamoeba keratitis, Pseudomona aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, а также штаммы Staphylococcus и Streptococcus, такие как S. aureus.

В следующих разделах приведено подробное описание вариантов осуществления изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления представляют собой лишь примеры осуществления, и следует понимать, что специалисту в данной области будут понятны возможности внесения изменений, модификаций и создания альтернатив. Поэтому следует понимать, что указанные примеры осуществления не ограничивают объем настоящего изобретения.

СПИСОК ТЕРМИНОВ

В этом описании и формуле изобретения, которые относятся к настоящему изобретению, могут применяться различные термины, для которых будут применимы следующие определения.

Задний криволинейный элемент или задний элемент вставки - в настоящем документе относится к сплошному элементу многоэлементной жесткой вставки, который после сборки в составе указанной вставки занимает положение на стороне линзы, которая находится сзади. В офтальмологическом устройстве указанный элемент будет размещен на стороне вставки, которая будет ближе к поверхности глазного яблока пользователя. В некоторых вариантах осуществления задний криволинейный элемент может содержать и включать в себя область в центре офтальмологического устройства, через которую свет может проходить в глаз пользователя и которую можно назвать оптической зоной. В других вариантах осуществления элемент может иметь кольцевую форму, где он не содержит или не включает в себя некоторые или все области оптической зоны. В некоторых вариантах осуществления офтальмологической вставки может быть множество задних криволинейных элементов и один из них может включать в себя оптическую зону, в то время как другие могут иметь форму кольца или участков кольца.

Компонент - в настоящем документе относится к устройству, способному потреблять электрический ток от источника энергии для выполнения одного или более изменений логического или физического состояния.

Герметизировать - в настоящем документе относится к созданию барьера для отделения объекта, такого как, например, несущая вставка, от смежной с объектом среды.

Инкапсулирующий материал - в настоящем документе относится к слою, образованному вокруг объекта, такого как, например, несущая вставка, который создает барьер, отделяющий объект от смежной с объектом среды. Например, инкапсулирующие материалы могут быть образованы из силиконовых гидрогелей, таких как этафилкон, галифилкон, нарафилкон и сенофилкон, или другого гидрогелевого материала для контактных линз. В некоторых вариантах осуществления инкапсулирующий материал может быть полупроницаемым, чтобы задерживать установленные вещества в пределах объекта и предотвращать попадание в объект установленных веществ, таких как, например, вода.

С энергообеспечением - в настоящем документе относится к состоянию способности обеспечения себя электрическим током или хранения в себе запаса электрической энергии.

Активированная ориентация - в настоящем документе относится к ориентации молекул жидкого кристалла при воздействии на них потенциального поля с электропитанием от источника энергии. Например, устройство, содержащее жидкие кристаллы, может иметь одну активированную ориентацию, если источник работает только в режиме «вкл.» или «выкл.». В других вариантах осуществления активированная ориентация может изменяться по шкале в зависимости от количества переданной энергии.

Энергия - в настоящем документе относится к способности физической системы к совершению работы. В рамках настоящего изобретения многие применения могут относиться к указанной способности выполнения электрических действий при совершении работы.

Источник энергии - в настоящем документе относится к устройству, способному поставлять энергию или переводить биомедицинское устройство в состояние с энергообеспечением.

Устройства сбора энергии - в настоящем документе относится к устройству, способному извлекать энергию из окружающей среды и преобразовывать ее в электрическую энергию.

Событие - в настоящем документе относится к определенному набору параметров, таких как, например, уровень биомаркера, уровень подачи питания, уровень рН или визуальное распознавание конкретного объекта. Событие может быть специфичным для пользователя, таким как уровень лекарственного средства, или может быть по существу применимым ко всем пользователям, таким как температура.

Передний криволинейный элемент или передний элемент вставки - в настоящем документе относится к сплошному элементу многоэлементной жесткой вставки, который после сборки в составе указанной вставки занимает положение на стороне линзы, которая находится спереди. В офтальмологическом устройстве передний криволинейный элемент будет расположен на стороне вставки, которая будет дальше от поверхности глазного яблока пользователя. В некоторых вариантах осуществления элемент может содержать и включать в себя область в центре офтальмологического устройства, через которую свет может проходить в глаз пользователя и которую можно назвать оптической зоной. В других вариантах осуществления элемент может иметь кольцевую форму, где он не содержит или не включает в себя некоторые или все области оптической зоны. В некоторых вариантах осуществления офтальмологической вставки может быть множество передних криволинейных элементов, и один из них может включать в себя оптическую зону, в то время как другие могут иметь форму кольца или участков кольца.

Линзообразующая смесь, или реакционная смесь, или реакционная смесь мономера (РСМ) - в настоящем документе относится к мономерному или преполимерному материалу, который может быть отвержден и поперечно сшит или поперечно сшит с образованием офтальмологической линзы. Различные варианты осуществления могут включать в себя линзообразующие смеси с одной или более добавками, такими как УФ-блокаторы, оттеночные добавки, фотоинициаторы или катализаторы, а также другие добавки, которые могут потребоваться в офтальмологических линзах, таких как контактные или интраокулярные линзы.

Линзообразующая поверхность - в настоящем документе относится к поверхности, которая применяется для литья линзы. В некоторых вариантах осуществления любая такая поверхность может иметь поверхность с обработкой оптического качества, что указывает на то, что данная поверхность достаточно гладкая и изготовлена так, что поверхность линзы, изготовленной путем полимеризации линзообразующего материала, находящегося в контакте с поверхностью формы для литья, имеет оптическое качество. Дополнительно в некоторых вариантах осуществления линзообразующая поверхность может иметь геометрию, которая необходима для придания поверхности линзы требуемых оптических характеристик, включая, без ограничений, оптическую силу сферической, асферической и цилиндрической линзы, коррекцию аберраций волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и т. п., а также любых их комбинаций.

Жидкий кристалл - в настоящем документе относится к состоянию вещества, обладающего свойствами между стандартной жидкостью и твердым кристаллом. Жидкий кристалл нельзя охарактеризовать как твердое вещество, но его молекулы показывают определенную степень центрирования. В настоящем документе термин «жидкий кристалл» не ограничивается конкретной фазой или структурой, но жидкий кристалл может иметь конкретную неактивированную ориентацию. Ориентацией и фазами жидкого кристалла можно манипулировать с помощью внешних воздействий, таких как, например, температура, магнетизм или электричество, в зависимости от класса жидкого кристалла.

Литий-ионный элемент - в настоящем документе относится к электрохимическому элементу, где электрическая энергия генерируется в результате движения ионов лития через элемент. Этот электрохимический элемент, как правило называемый аккумулятором, в своих типичных формах может быть подзаряжен или перезаряжен.

Несущая вставка - в настоящем документе относится к инкапсулирующей вставке, которая будет включена в состав офтальмологического устройства с энергообеспечением. Элементы подачи питания и схему можно поместить в несущую вставку. Несущая вставка определяет основное назначение офтальмологического устройства с энергообеспечением. Например, в вариантах осуществления, где офтальмологическое устройство с энергообеспечением позволяет пользователю корректировать оптическую силу, несущая вставка может включать в себя элементы подачи питания, управляющие участком с жидкостным мениском в оптической зоне. Альтернативно несущая вставка может иметь кольцевую форму, так что оптическая зона свободна от материала. В таких вариантах осуществления обусловленная энергопитанием функция линзы может быть не связана с оптическим качеством, а может предусматривать, например, отслеживание уровня глюкозы или введение лекарственного средства.

Форма для литья - в настоящем документе относится к жесткому или полужесткому объекту, который может применяться для формования линз из неполимеризованных составов. Некоторые предпочтительные формы для литья включают в себя две части формы для литья, образующие часть формы для литья передней криволинейной поверхности и часть формы для литья задней криволинейной поверхности.

Офтальмологическая линза, или офтальмологическое устройство, или линза - в настоящем документе относится к любому устройству, которое расположено в глазу или на нем, в противоположность очковым линзам. Устройство может обеспечивать оптическую коррекцию, может выполнять косметическую функцию или обеспечивать некоторую функциональность, не относящуюся к оптическому качеству. Например, термин «линза» может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, глазной вставке, оптической вставке или другому аналогичному устройству, которое используют для коррекции или модификации зрения или для косметического улучшения физиологии глаза (например, изменения цвета радужной оболочки) без ущерба для зрения. Альтернативно линза может относиться к устройству, которое можно поместить на глаз с функцией, отличной от коррекции зрения, такой как, например, отслеживание компонента слезной жидкости или введение активного агента. В некоторых вариантах осуществления предпочтительные линзы изобретения могут представлять собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые могут включать в себя, например, силиконовые гидрогели и фторгидрогели.

Оптическая зона - в настоящем документе относится к области офтальмологической линзы, через которую смотрит пользователь офтальмологической линзы.

Оптическая сила - в настоящем документе относится к выполняемой работе или энергии, передаваемой за единицу времени.

Перезаряжаемый или подзаряжаемый - в настоящем документе относится к способности восстановления до состояния повышенной способности к выполнению работы. В рамках настоящего изобретения многие применения могут относиться к способности восстановления способности генерировать электрический ток определенной величины в течение установленного периода времени восстановления.

Подзарядка или перезарядка - в настоящем документе относится к восстановлению до состояния повышенной способности к выполнению работы. В рамках настоящего изобретения многие применения могут относиться к восстановлению способности устройства генерировать электрический ток определенной величины в течение установленного периода времени восстановления.

Извлеченный из формы для литья - в настоящем документе относится к линзе, которая или полностью отделена от формы для литья, или неплотно прикреплена к ней, так что она может быть удалена при легком встряхивании или сдвинута с помощью тампона.

Неактивированная ориентация - в настоящем документе относится к ориентации молекул жидкокристаллического устройства в неактивированном состоянии, то есть без энергообеспечения.

Жесткая вставка - в настоящем документе относится к вставке, которая поддерживает заранее определенную топографию и включает в себя больший модуль упругости, чем гидрогель, находящийся в контакте со всей жесткой вставкой или ее частью. Будучи включенной в состав контактной линзы, жесткая вставка может вносить свой вклад в функциональность линзы. Например, изменяя топографию или плотности в пределах жесткой вставки, можно сформировать зоны, которые могут корректировать остроту зрения у пациентов с астигматизмом.

Стабилизирующий элемент - в настоящем документе относится к физической характеристике, которая стабилизирует офтальмологическое устройство в конкретной ориентации на глазу при помещении офтальмологического устройства на глаз. В некоторых вариантах осуществления стабилизирующий элемент может существенно увеличивать массу офтальмологического устройства, выступая в роли балласта. В некоторых вариантах осуществления стабилизирующий элемент может изменять переднюю криволинейную поверхность, причем веко может соприкасаться со стабилизирующим элементом, а пользователь может изменять ориентацию линзы путем моргания. Такие варианты осуществления могут быть улучшены путем включения стабилизирующих элементов, которые могут увеличить массу. В некоторых примерах осуществления стабилизирующие элементы могут представлять собой отдельный материал от инкапсулирующего биосовместимого материала, могут представлять собой вставку, образованную отдельно от способа литья, или могут быть включены в жесткую вставку или несущую вставку.

Многослойные интегрированные многокомпонентные устройства или SIC-устройства - в настоящем документе относится к продукту технологий комплектования, которые могут собирать тонкие слои подложек, которые могут содержать электрические и электромеханические устройства, в функциональные интегрированные устройства путем наложения по меньшей мере участка каждого слоя друг на друга. Слои могут содержать многокомпонентные устройства различных типов, материалов, форм и размеров. Более того, слои можно изготовить с помощью различных технологий производства устройств для получения различных контуров.

Трехмерная поверхность или трехмерная подложка - в настоящем документе относится к любой поверхности или подложке, которые были образованы в трех измерениях с топографией, разработанной для конкретной цели, в отличие от плоской поверхности.

Офтальмологическая линза с механизмом окрашивания на основе событий

Активные механизмы окрашивания на основе событий

На Фиг. 1A-1E изображена офтальмологическая линза 140 с механизмом 101-105 окрашивания на основе событий. В некоторых вариантах осуществления механизм 101-105 окрашивания на основе событий может содержаться в пределах несущей вставки 100. Несущая вставка 100 с механизмом 101-105 окрашивания на основе событий может включать в себя источник 106 питания, причем источник 106 питания может обеспечивать подачу питания на механизм 101-105 окрашивания на основе событий. В некоторых таких вариантах осуществления событие, которое воздействует на механизм окрашивания на основе событий, может представлять собой изменение уровня подачи питания. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения источник питания 106 может содержать язычок.

Механизм 101-105 окрашивания на основе событий может содержать полосу 104 окрашивания, которая может быть чувствительной к различным уровням подачи питания. Например, полоса 104 окрашивания может содержать органические светоизлучающие диоды или жидкий кристалл, который может иметь цвет неактивированной ориентации и цвет активированной ориентации. В некоторых таких вариантах осуществления жидкий кристалл может иметь множество активированных ориентаций, что позволяет получить множество вариантов окрашивания на единственной полосе 104 окрашивания. Альтернативно полоса 104 окрашивания может содержать множество слоев или множество полос, что позволяет получить более широкий спектр окрашивания.

Несущая вставка 100 может также содержать процессор 102, который может быть электрически соединен с датчиком 103. Датчик 103 может содержать антенну, которая может принимать информацию беспроводным образом от внешнего устройства, такого как механизм запуска или смартфон. Альтернативно датчик 103 может быть способен распознавать время или схемы моргания, что позволяет пользователю управлять активацией с помощью намеренного моргания.

Процессор 102 может принимать данные, передаваемые датчиком 103, и может соответственно активировать и регулировать уровень подачи питания. Уровнем подачи питания можно управлять с помощью цепи 105 активации, которая может предотвращать или ограничивать количество электроэнергии, передаваемой к полосе окрашивания, прямо или косвенно, через проводящий материал 101, находящийся в контакте с полосой 104 окрашивания.

В некоторых вариантах осуществления несущая вставка 100 с полосой 104 окрашивания может дополнительно включать в себя лимбическое кольцо (не показано) или узор 147 радужной оболочки, который может обеспечивать статический и естественный фон или передний план полосы 104 окрашивания. Узор 147 радужной оболочки может быть включен в состав несущей вставки 100 с помощью разнообразных способов, таких как, например, печатание на поверхности несущей вставки 100. Несущую вставку 100 можно инкапсулировать в пределах офтальмологической линзы 140. Несущая вставка 100 может иметь кольцевую форму, так чтобы участок несущей вставки 100, который будет находиться в оптической зоне, был свободен от материала. Такая кольцевая форма может оказаться особенно подходящей, если несущая вставка 100 не обеспечивает оптическую функциональность, такую как коррекция зрения.

В вариантах осуществления, где полоса окрашивания может активироваться при различных уровнях оптической силы, таких как в случае жидкого кристалла, узор радужной оболочки может окрашиваться различными цветами. Например, в офтальмологической линзе 140 с несущей вставкой 100 полоса окрашивания может обеспечивать основной, неактивный цвет 147. Полоса окрашивания может получать энергообеспечение до первого уровня 150, второго уровня 160 и третьего уровня 170.

На Фиг. 2A-2C изображены альтернативные варианты осуществления несущей вставки с механизмом окрашивания на основе событий. На Фиг. 2A изображена несущая вставка 200 с механизмом окрашивания на основе событий, содержащим трубный участок 207-209, где может произойти событие, и кольца 203-205 окрашивания, электрически соединенные с источником 201 питания. Кольца окрашивания могут содержать проводящий материал или могут находиться в контакте с проводящим материалом. Например, кольца 203-205 окрашивания могут содержать жидкий кристалл, причем активация может переключать жидкий кристалл из неактивированной ориентации на активированную ориентацию, таким образом изменяя цвет жидкого кристалла.

В некоторых вариантах осуществления трубный участок 207-209 может содержать множество трубок, причем каждая трубка может указывать на отдельное независимое событие. В некоторых таких вариантах осуществления возникновение события в первой трубке 209 может не воздействовать на другие трубки 207, 208. Например, в несущей вставке 220 с тремя трубными участками 227-229 событие может возникнуть во внешней трубке 227, что может позволить активацию внешнего кольца 225, но не воздействует на другие трубки 228, 229 или кольца 223, 224. В другом примере частично активируемой несущей вставки 230 одно событие может возникнуть во внешней трубке 237, активируя внешнее кольцо 235, при этом отдельное событие может возникнуть во внутренней трубке 239, активируя внутреннее кольцо 233.

В неактивном состоянии трубный участок 207-209 может препятствовать циркуляции энергии от источника питания к кольцам 203-205 окрашивания. Активирующее событие может позволить достаточному количеству энергии активировать кольцо 203-205 окрашивания, например путем увеличения проводимости трубного участка. В некоторых вариантах осуществления активация может происходить по всей шкале подачи питания, например с более ярким окрашиванием при более высоких уровнях активации. Альтернативно трубный участок может функционировать путем увеличения удельного сопротивления при возникновении события, таким образом деактивируя кольцо 203-205 окрашивания.

На Фиг. 2B изображен пример осуществления реакционных трубных участков 240, 250, 260. В некоторых вариантах осуществления неактивная несущая вставка может содержать набор из трех реакционных трубок 247-249, причем каждая реакционная трубка 247-249 содержит, например, вещество, материал или смесь, которые могут взаимодействовать с конкретной молекулой. Реакция может указывать на событие, относящееся к отдельной трубке 247-249. Когда событие относится к концентрации некоторого вещества в слезной жидкости, реакция может происходить непосредственно с этим веществом или может происходить в отдельном веществе, которое может указывать на концентрацию отслеживаемого вещества.

Например, если событие представляет собой пороговую концентрацию глюкозы в слезной жидкости, трубка может содержать ферментную глюкооксидазу. По мере возрастания концентрации глюкозы глюкооксидаза может взаимодействовать с глюкозой, продуцирующей перекись водорода, что может приводить к возрастанию проводимости. Поскольку другие электроактивные биологические компоненты могут воздействовать на проводимость в пределах трубки, трубка может быть облицована или содержать селективный барьер для минимизации интерференции с неглюкозными компонентами. Например, трубка может быть облицована нафионом. Помимо глюкооксидазы, в состав трубки могут быть включены другие компоненты с целью повышения реакционной способности при взаимодействии глюкооксидазы и глюкозы в пределах слезной жидкости.

Альтернативно в вариантах осуществления, отслеживающих концентрацию вальпроевой кислоты, трубка может содержать конкретные белки, которые могли бы связывать вальпроевую кислоту вплоть до конкретной концентрации. Несвязывающаяся вальпроевая кислота может указывать на эффективные количества в пределах слезной жидкости. Проводимость в пределах трубки может возрастать с возрастанием концентрации кислоты.

На Фиг. 2C изображен альтернативный вариант осуществления трубных участков 270, 280, 290. В таких вариантах осуществления трубные участки 270, 280, 290 могут функционировать за счет накопления конкретных молекул. В отличие от реакционных трубок, изображенных на Фиг. 2B, которые работают с возрастанием проводимости, накапливающая трубка может функционировать противоположным образом с увеличением удельного сопротивления. Поэтому событие может препятствовать циркуляции энергии, что может деактивировать кольцо 285, 293, 295 окрашивания.

Если события не произошли, несущая вставка может быть полностью активной 270. В некоторых таких вариантах осуществления трубные участки 277-279 могут содержать полый проводящий материал, который может быть аттрактивным или избирательно проницаемым для конкретных компонентов слезной жидкости, таких как биомаркеры и белки. Возрастание концентрации установленного компонента может вызывать накопление компонента в пределах трубных участков 277-279, таким образом снижая проводимость трубки. Материал для трубных участков можно выбирать таким образом, чтобы изменение удельного сопротивления происходило только при конкретных концентрациях компонента.

На каждый трубный участок может независимо воздействовать то или иное отдельное событие. Например, в частично деактивированной несущей вставке 280, 290 внешняя трубка 287 может деактивировать внешнее кольцо 285 окрашивания, оставляя другие кольца 284, 283 окрашивания активными, если в других трубных участках 288, 289 не произошли те или иные конкретные события. Аналогичным образом, два кольца 295, 293 окрашивания могут быть деактивированы отдельными событиями в их соответствующих трубных участках 297, 299, при этом третье кольцо 294 окрашивания и трубный участок 298 могут остаться активными.

Альтернативно (не показано) трубные участки могут содержать проводящее вещество или смесь, например. Проводящее вещество или смесь может связываться с конкретным компонентом для снижения проводимости. Аналогично вариантам осуществления, в которых трубный участок 277-279 является полым, трубка может содержать материал, который является избирательно проницаемым или аттрактивным для конкретного компонента.

В некоторых вариантах осуществления (не показаны) трубный участок может функционировать путем агглютинации, например посредством коагулазного теста, в котором более высокая концентрация патогена может присоединяться к той или иной композиции в пределах механизма 702-706 окрашивания на основе событий и может вызывать комкование или образование осадка. Осадок может увеличивать сопротивление или может взаимодействовать с другой композицией в механизме 702-706 окрашивания на основе событий посредством отдельной реакции. Альтернативно механизм 202-206 окрашивания на основе событий может содержать реагент, который изменяет проводимость после реакции, как при некоторых тестах на оксидазу.

В некоторых вариантах осуществления трубные участки могут использовать смесь способов, указывающих на группу событий, которые могут быть оптимизированы в соответствии с потребностями пациента. Например, каждый трубный участок может указывать на концентрацию отдельного биомаркера, такого как глюкоза, мелатонин и серотонин. Дополнительный трубный участок позволяет отслеживать температуру, причем проводимость трубного участка изменяется вместе с температурой тела.

Альтернативно трубные участки могут указывать на серию событий, относящихся к единственному расстройству. Например, проводимость одной трубки может повышаться при возрастании уровней глюкозы, а проводимость другой трубки может понижаться при низкой концентрации антидиабетического лекарственного средства. Такой вариант осуществления может действовать в качестве напоминания пациенту о необходимости приема лекарственного средства или может позволить пациенту соответственно принимать пищу. Другой пример может включать в себя отслеживание уровней серотонина в первом трубном участке и лекарственных средств от депрессии в других трубных участках. Это может оказаться особенно существенным, если пациент принимает комбинацию лекарственных средств.

Некоторые механизмы окрашивания на основе событий могут быть обратимыми, например когда пользователь эффективно реагирует на событие. Например, после того как пользователь сполоснет офтальмологическую линзу, уровень патогенов или белка может существенно снизиться, обеспечивая безопасное применение офтальмологической линзы. Альтернативно окрашивание может быть обратимым на глазу, например если событие представляет собой уровень глюкозы и пользователь эффективно отрегулировал этот уровень, например приняв инсулин.

На Фиг. 3A-3C изображен альтернативный вариант осуществления несущей вставки 300 с механизмом 360 окрашивания на основе событий. Источник 301 питания в несущей вставке 300 на Фиг. 3A-3C отличается от варианта осуществления источника 201 питания в несущей вставке на Фиг. 2A-2C, где изображен трубчатый источник питания. Оба варианта осуществления в дополнение к другим вариантам осуществления могут применяться к механизму окрашивания на основе событий и находятся в соответствии с уровнем описанного в настоящем документе изобретения.

В некоторых вариантах осуществления несущая вставка 300 может включать в себя процессор 303, который может быть электрически соединен с источником 301 питания с помощью проводящих дорожек 302. Процессор 303 может быть электрически соединен с резистивными язычками 320 и механизмом 310 освещения, который может содержать часть механизма окрашивания на основе событий. Процессор 333, резистивные язычки 351-353 и механизмы 341-343 освещения изображены крупным планом 330.

В некоторых вариантах осуществления каждый резистивный язычок 351-333 может включать в себя, например, сквозное покрытие, послойную структуру или оболочку, связующую композицию. Этот вариант осуществления может быть особенно значимым, если событие зависит от концентрации компонента в пределах слезной жидкости, как обсуждалось в связи с Фиг. 2A-2C. Связующий компонент может связываться с конкретным компонентом, находящимся в пределах слезной жидкости. Когда конкретный компонент связывается с поверхностью резистивного язычка 351, сопротивление может возрасти.

Процессор может включать в себя исполняемое программное обеспечение, позволяющее процессору запускать активацию соответствующего механизма 341 освещения, когда сопротивление резистивного язычка 351 выше или ниже некоторого порогового сопротивления, что может отражать концентрацию связующего компонента в пределах слезной жидкости. Альтернативно связующий компонент может представлять собой косвенное указание на событие. Например, наличие некоторых компонентов может вызывать или напоминать о наличии других компонентов. Если компоненты события нелегко связать, может оказаться более целесообразным связать вторичный индикатор с резистивными язычками 351-353.

В некоторых вариантах осуществления события можно программировать индивидуально, что позволяет осуществлять настраиваемые индикации концентрации. Аналогично трубным участкам 207-209, изображенным на Фиг. 2A, выбор связующей композиции на резистивных язычках 351-353 также может быть оптимизирован в соответствии с потребностями пациента. Для иллюстративных целей механизмы окрашивания на основе событий изображены с тремя отдельными индикаторами событий. Однако для специалистов в данной области может быть очевидно, что целесообразными могут оказаться другие количества событий и индикаторы событий.

В некоторых вариантах осуществления механизм 360 окрашивания на основе событий может дополнительно содержать оптические волокна 390-392, которые могут освещаться с помощью механизма 370 освещения. Некоторые такие варианты осуществления могут быть выполнены с возможностью направления света механизмом 370 освещения на сердцевинное оптическое волокно 390, которое может проводить свет к другим оптическим волокнам 391, 392.

Например, сердцевинное оптическое волокно 390 может направлять свет в оптические волокна 391 в пределах оптической зоны, периферийные оптические волокна 392, не являющиеся непосредственно видимыми для пользователя, или в те и другие. Оптические волокна 391 в пределах оптической зоны могут быть способны уведомлять пользователя о конкретном событии без ущерба для зрения, что может быть особенно значимым, если событие требует немедленного действия. Периферийные оптические волокна 392 не могут быть видимыми для пользователя без применения отражающей поверхности, такой как зеркало. В некоторых вариантах осуществления периферийные оптические волокна 392 могут быть выполнены так, чтобы выглядеть менее искусственными, например с помощью радиального узора, который может более естественным образом встраиваться в узор радужной оболочки пользователя, чем простой кольцевой узор.

В некоторых альтернативных вариантах осуществления эта комбинация осветительного источника, такого как светоизлучающий диод, и сети оптических волокон может применяться для выполнения косметической функции, включая, например, варианты осуществления, представленные на Фиг. 1. Активацией может управлять пользователь, например с помощью схем моргания или беспроводного соединения с внешним устройством.

На Фиг. 4A-4E изображена последовательность уровней активации для одного примера осуществления несущей вставки с механизмом окрашивания на основе событий. Аналогично механизму окрашивания на основе событий, представленному на Фиг. 1A-1E, механизм окрашивания на основе событий, который включает в себя механизм освещения, может выглядеть более естественным при встраивании в основной узор 402. Как показано в поперечном сечении, несущая вставка 400 может включать в себя электрические компоненты 411 на периферийном участке. Если несущая вставка 400 включает в себя механизм окрашивания на основе событий с использованием освещения, оптические волокна 405 могут быть размещены в виде узора, такого как радиальный, чтобы естественным образом встроиться в лимбический кольцевой узор 402 на переднем или заднем плане.

Полностью неактивный механизм 420 окрашивания на основе событий может выглядеть неосвещенным. В некоторых вариантах осуществления оптическое волокно может быть подкрашено для образования неактивного окрашивания. Это может обеспечить возможность настраиваемого набора окрашивания. Например, базовый цвет может быть подкрашен, чтобы точнее соответствовать естественному цвету глаз пользователя, и при активации освещение может выглядеть более естественным. Если оптическое волокно подкрашено голубым, красный свет может выглядеть фиолетовым, а желтый свет - зеленым. Альтернативно подкрашивание может обеспечить более широкий выбор косметических вариантов.

Когда сопротивление на резистивном язычке достигает порогового уровня, соответствующий свет может освещать оптическое волокно в механизме 430 окрашивания на основе событий. При возвращении сопротивления к уровню в пределах заданного диапазона свет может быть выключен. В некоторых вариантах осуществления заданный диапазон может включать в себя сопротивление, не включенное в диапазон событий. Второй резистивный язычок может достигать второго порогового уровня независимо от первого резистивного язычка, что может запустить освещение вторым светом оптического волокна в механизме 440 окрашивания на основе событий.

В некоторых вариантах осуществления множество событий может происходить одновременно, что может запускать активацию множества источников света в механизме 450 окрашивания на основе событий. В некоторых таких вариантах осуществления комбинация источников света может приводить к появлению отчетливо выраженного цвета, что может сделать отдельные события явными, не требуя отдельных оптических волокон для каждого события. Например, одно событие может запускать источник синего света, а другое событие может запускать источник желтого света. Когда события происходят одновременно, оптические волокна могут выглядеть зелеными. Такой вариант осуществления может не ограничивать механизм окрашивания на основе событий уведомлением о единственном событии.

Непитаемые механизмы окрашивания на основе событий

На Фиг. 5A-5F изображен пример несущей вставки 500 с непитаемым механизмом окрашивания на основе событий. В некоторых вариантах осуществления механизм окрашивания на основе событий может быть включен в состав офтальмологической линзы с несущей вставкой, но может не требовать подачи питания. Аналогично таким вариантам осуществления на Фиг. 5 механизм окрашивания на основе событий может «активироваться», не требуя наличия источника питания. Варианты осуществления, представленные на Фиг. 5A-5F, могут также быть встроены в несущую вставку.

Механизм 505 окрашивания на основе событий может содержать периферийный участок 506, заметный непользователям, видящим офтальмологическую линзу. В некоторых вариантах осуществления, в частности в тех, где событие может напоминать о необходимости срочных мер со стороны пользователя, механизм 505 окрашивания на основе событий может включать в себя участок 507 оптической зоны, который может быть видимым для пользователя.

В некоторых вариантах осуществления событие может относиться к состоянию несущей вставки. Механизм окрашивания на основе событий может функционировать аналогично лакмусовой реакции, причем механизм окрашивания на основе событий активируется на основании pH в пределах несущей вставки. Например, событие может представлять собой утечку из активных компонентов, таких как аккумулятор или участок с изменяемыми оптическими свойствами.

Альтернативно механизм окрашивания на основе событий может содержать резервуар, который может содержать окрашенное вещество, такое как, например, краситель. Перед активацией резервуар может не быть видимым. В некоторых вариантах осуществления резервуар может быть инкапсулирован разлагаемым материалом, который может необратимо разрушаться каким-либо соединением в несущей вставке. Например, электрический компонент несущей вставки может высвобождать побочный продукт с течением времени или в процессе активации, и этот побочный продукт может разрушать инкапсулирующий материал. После разрушения окрашенное вещество может высвобождаться в несущую вставку или во второй резервуар. Такой вариант осуществления может указывать, когда следует удалить одноразовую офтальмологическую линзу, например на основании параметров, рекомендованных производителем.

После возникновения события окрашивание может немедленно стать видимым пользователю и непользователям, видящим офтальмологическую линзу. Участок оптической зоны механизма 527 окрашивания на основе событий может уведомлять пользователя о событии без ущерба для зрения. Например, участок 527 оптической зоны может не быть непрозрачным, но может добавлять оттенок к зрительному восприятию пользователя. Это может позволить пользователю быстро снять офтальмологическую линзу, прежде чем утечка приведет к повреждению глаза.

Материалы для офтальмологических линз на основе вставок

В некоторых вариантах осуществления тип линзы может представлять собой линзу, которая включает в себя силиконсодержащий компонент. «Силиконсодержащий компонент» - это компонент, который содержит по меньшей мере одно звено [-Si-O-] в мономере, макромере или форполимере. Предпочтительно общее содержание Si и непосредственно связанного с ним O в силиконсодержащем компоненте составляет более чем около 20% вес. и более предпочтительно - более чем 30% вес. от общей молекулярной массы силиконсодержащего компонента. Подходящие силиконсодержащие компоненты предпочтительно содержат полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилатную, метакрилатную, акриламидную, метакриламидную, винильную, N-виниллактамовую, N-виниламидную и стирильную функциональные группы.

В некоторых вариантах осуществления юбка офтальмологической линзы, которую иногда называют инкапсулирующим вставку слоем и которая окружает вставку, может быть образована из стандартных гидрогелевых составов для линз. Примеры материалов с характеристиками, которые могут обеспечивать приемлемое сочетание со множеством материалов вставки, могут включать в себя материалы семейства нарафилкона, включая нарафилкон A и нарафилкон B. Альтернативно семейство этафилкона, включая этафилкон A, может представлять собой хороший пример выбора материалов. Нижеследующее описание содержит дополнительные технические подробности о природе материалов, соответствующих уровню техники, представленному в настоящем документе; однако может быть очевидно, что любой материал, который может образовывать приемлемую оболочку или частичную оболочку закрытых и инкапсулированных вставок, соответствует настоящему изобретению и включен в его объем.

Подходящие силиконсодержащие компоненты включают в себя соединения формулы I

,

где

R¹ независимо выбран из одновалентных реакционных групп, одновалентных алкильных групп или одновалентных арильных групп, любой из указанных выше групп, которая может дополнительно содержать функциональность, выбранную из гидрокси-, амино-, окса-, карбокси-, алкилкарбокси-, алкокси-, амидо-, карбаматной, карбонатной групп, галогена или их комбинаций; а также одновалентных силоксановых цепей, содержащих 1-100 повторяющихся звеньев Si-O, которые могут дополнительно содержать функциональность, выбранную из алкил-, гидрокси-, амино-, окса-, карбокси-, алкилкарбокси-, алкокси-, амидо-, карбаматной групп, галогена или их комбинаций;

где b=0-500, причем предполагается, что если b отлично от 0, то по b имеется распределение, мода которого равна заявленному значению;

причем по меньшей мере один R¹ содержит одновалентную реакционную группу, а в некоторых вариантах осуществления от одного до 3 R¹ содержат одновалентные реакционноспособные группы.

В настоящем документе «одновалентные реакционные группы» представляют собой группы, способные к участию в реакциях свободнорадикальной и/или катионной полимеризации. Неограничивающие примеры свободнорадикальных реакционных групп включают в себя (мет)акрилаты, стирилы, винилы, виниловые эфиры, C_1-6 алкил(мет)акрилаты, (мет)акриламиды, C_1-6 алкил(мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, C_2-12 алкенилы, C_2-12 алкенилфенилы, C_2-12 алкенилнафтилы, C_2-6 алкенилфенил C_1-6 алкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Неограничивающие примеры катионных реакционных групп включают в себя винилэфирные или эпоксидные группы и их смеси. В одном варианте осуществления свободнорадикальные реакционные группы содержат (мет)акрилаты, акрилокси, (мет)акриламиды и их смеси.

Подходящие одновалентные алкильные и арильные группы включают в себя незамещенные одновалентные C₁-C₁₆ алкильные группы, C₆-C₁₄ арильные группы, такие как замещенные и незамещенные метил, этил, пропил, бутил, 2-гидроксипропил, пропоксипропил, полиэтиленоксипропил, их комбинации и т. п.

В одном варианте осуществления b равно нулю, один фрагмент R¹ представляет собой одновалентную реакционную группу, и по меньшей мере 3 фрагмента R¹ выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от одного до 16 атомов углерода, а в другом варианте осуществления - из одновалентных алкильных групп, имеющих от одного до 6 атомов углерода. Неограничивающие примеры силиконовых компонентов данного варианта осуществления включают в себя 2-метил-, 2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (SiGMA),

2-гидрокси-3-метакрилоксипропилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан,

3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан (TRIS),

3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилан и

3-метакрилоксипропилпентаметилдисилоксан.

В другом варианте осуществления b находится в диапазоне от 2 до 20, от 3 до 15 или, в некоторых вариантах осуществления, от 3 до 10; по меньшей мере один концевой фрагмент R¹ содержит одновалентную реакционную группу, а остальные фрагменты R¹ выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 16 атомов углерода, а в другом варианте осуществления - из одновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 6 атомов углерода. Еще в одном варианте осуществления b находится в диапазоне от 3 до 15, один концевой фрагмент R¹ содержит одновалентную реакционную группу, другой концевой фрагмент R¹ содержит одновалентную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, а остальные фрагменты R¹ содержат одновалентные алкильные группы, имеющие от 1 до 3 атомов углерода. Неограничивающие примеры силиконовых компонентов данного варианта осуществления включают в себя (полидиметилсилоксан (МВ 400-1000) с концевой моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропил эфирной группой) (OH-mPDMS), (полидиметилсилоксаны (МВ 800-1000) с концевыми моно-н-бутильными и концевыми монометакрилоксипропильными группами) (mPDMS).

В другом варианте осуществления b находится в диапазоне от 5 до 400 или от 10 до 300, оба концевых фрагмента R¹ содержат одновалентные реакционные группы, а остальные фрагменты R¹ независимо выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 18 атомов углерода, которые могут иметь эфирные связи между атомами углерода и могут дополнительно содержать галоген.

В одном варианте осуществления, где требуется линза на основе силиконового гидрогеля, линзу настоящего изобретения изготавливают из реакционной смеси, содержащей по меньшей мере около 20 и предпочтительно от около 20 до 70% вес. силиконсодержащих компонентов на основании общей массы содержащих реакционные мономеры компонентов, из которых изготавливают полимер. В другом варианте осуществления от одного до четырех фрагментов R¹ содержат винилкарбонат или -карбамат со следующей формулой:

формула II

,

где Y обозначает O-, S- или NH-;

R обозначает водород или метил; d равно 1, 2, 3 или 4; q равно 0 или 1.

Силиконсодержащие винилкарбонатные или винилкарбаматные мономеры конкретно включают в себя: 1,3-бис[4-(винилоксикарбонилокси)бут-1-ил]тетраметилдисилоксан; 3-(винилоксикарбонилтио)-пропил-[трис(триметилсилокси)силан]; 3-[трис(триметилсилокси)силил] пропилаллилкарбамат; 3-[трис(триметилсилокси)силил] пропилвинилкарбамат; триметилсилилэтилвинилкарбонат; триметилсилилметилвинилкарбонат и

.

Если требуются биомедицинские устройства с модулем упругости менее около 200, только один фрагмент R¹ должен содержать одновалентную реакционную группу, и не более двух из остальных фрагментов R¹ должны содержать одновалентные силоксановые группы.

Другой класс силиконсодержащих компонентов включает в себя полиуретановые макромеры со следующими формулами:

формулы IV-VI

(*D*A*D*G)_a *D*D*E¹;

E(*D*G*D*A)_a *D*G*D*E¹; или

E(*D*A*D*G)_a *D*A*D*E¹,

где

D обозначает алкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, имеющий от 6 до 30 атомов углерода,

G обозначает алкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, имеющий от 1 до 40 атомов углерода, который может содержать в основной цепи эфирные, тиоэфирные или аминовые связи;

* обозначает уретановую или уреидовую связь;

_a равно по меньшей мере 1;

A обозначает бивалентный полимерный радикал следующей формулы:

формула VII

.

R¹¹ независимо обозначает алкильную или фторзамещенную алкильную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, которая может содержать простые эфирные связи между атомами углерода; y равно по меньшей мере 1; p обозначает массу фрагмента молекулы от 400 до 10 000; каждая из групп E и E¹ независимо обозначает полимеризуемый ненасыщенный органический радикал, представленный формулой:

формула VIII

,

где R¹² представляет собой водород или метил; R¹³ представляет собой водород, алкильный радикал, имеющий от 1 до 6 атомов углерода, или радикал -CO-Y-R¹⁵, где Y представляет собой -O-,Y-S- или -NH-; R¹⁴ представляет собой бивалентный радикал, имеющий от 1 до 12 атомов углерода; X обозначает -CO- или -OCO-; Z обозначает -O- или -NH-; Ar обозначает ароматический радикал, имеющий от 6 до 30 атомов углерода; w равно от 0 до 6; x равно 0 или 1; y равно 0 или 1; и z равно 0 или 1.

Предпочтительный силиконсодержащий компонент представляет собой полиуретановый макромер, представленный следующей формулой:

формула IX

,

где R¹⁶ представляет собой бирадикал диизоцианата после удаления собственно изоцианатной группы, такой как бирадикал изофоронизоцианата. Другой подходящий силиконсодержащий макромер представляет собой композицию по формуле X (в которой x+y представляет собой число в диапазоне от 10 до 30), образуемую при реакции фторэфира, полидиметилсилоксана с концевой гидроксильной группой, изофорондиизоцианата и изоцианатоэтилметакрилата.

Формула X

Прочие силиконсодержащие компоненты, подходящие для применения в настоящем изобретении, включают в себя макромеры, содержащие полисилоксан, полиалкиленовый эфир, диизоцианат, полифторированный углеводород, полифторированный эфир и полисахаридные группы; полисилоксаны с полярным фторированным привитым компонентом либо боковой группой с атомом водорода, присоединенным к конечному дифторзамещенному атому углерода; гидрофильные силоксанилметакрилаты, содержащие эфирные и силоксановые связи, а также сшиваемые мономеры, содержащие полиэфирные и полисилоксанильные группы. Любой из указанных выше полисилоксанов также можно применять в качестве силиконсодержащего компонента в настоящем изобретении.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящее изобретение, как описано выше и как дополнительно определено формулами изобретения ниже, представляет механизм окрашивания на основе событий для включения в офтальмологическую линзу с несущей вставкой. Механизм окрашивания на основе событий может окрашивать или изменять цвет на основании некоторого заранее определенного события. Например, заранее определенный компонент или заранее определенное состояние слезной жидкости могут указывать на заранее определенное событие, и механизмы окрашивания на основе событий соответственно могут взаимодействовать со слезной жидкостью.

В некоторых вариантах осуществления механизм окрашивания на основе событий может обеспечивать функциональность питания офтальмологической линзы. В других вариантах осуществления механизм окрашивания на основе событий может быть пассивным, но может взаимодействовать и сопрягаться с электрическими компонентами офтальмологической линзы, например с теми, которые включены в состав несущей вставки. Механизмы окрашивания на основе событий могут сочетаться с дополнительными функциональными возможностями, которые могут быть включены в состав питаемой офтальмологической линзы.

1. Офтальмологическая линза с несущей вставкой с механизмом окрашивания на основе событий, содержащая:

участок мягкой линзы, причем участок мягкой линзы содержит полимеризованную реакционную смесь мономера;

механизм окрашивания на основе событий, причем механизм окрашивания на основе событий способен обеспечивать визуальную индикацию в оптической зоне офтальмологической линзы, основанную на возникновении заранее определенного события; и

несущую вставку, причем участок мягкой линзы находится в контакте с по меньшей мере участком несущей вставки и участком механизма окрашивания на основе событий.

2. Офтальмологическая линза по п.1, в которой механизм окрашивания на основе событий размещен в пределах несущей вставки, содержащей:

источник питания, размещенный в пределах несущей вставки;

процессор, электрически соединенный с источником питания;

проводящие дорожки, способные обеспечивать электрическое соединение между процессором и источником питания; и

питаемый элемент, электрически соединенный с процессором и источником питания, причем питаемый элемент способен обеспечивать функциональность офтальмологической линзы.

3. Офтальмологическая линза, содержащая:

участок мягкой линзы, причем участок мягкой линзы содержит полимеризованную реакционную смесь мономера;

несущую вставку в контакте с участком мягкой линзы, причем несущая вставка содержит механизм окрашивания на основе событий, способный обеспечивать визуальную индикацию в офтальмологической линзе, основанную на возникновении заранее определенного события, при этом механизм окрашивания на основе событий содержит:

источник питания;

участок окрашивания;

проводящие дорожки, способные активировать участок окрашивания за счет электрического соединения источника питания и участка окрашивания; и

трубный участок в цепи с проводящими дорожками, источником питания и участком окрашивания, причем трубный участок содержит тело и слой инкапсулирующего материала, при этом слой инкапсулирующего материала способен окружать тело, а трубный участок способен ограничивать активацию участка окрашивания.

4. Офтальмологическая линза, содержащая:

участок мягкой линзы, причем участок мягкой линзы содержит полимеризованную реакционную смесь мономера;

несущую вставку в контакте с участком мягкой линзы, причем несущая вставка содержит механизм окрашивания на основе событий, способный обеспечивать визуальную индикацию в офтальмологической линзе, основанную на возникновении заранее определенного события,

причем несущая вставка содержит:

источник питания, расположенный внутри несущей вставки;

процессор, электрически соединенный с источником питания, и

при этом механизм окрашивания на основе событий содержит:

сеть оптических волокон; и

осветительное устройство, электрически соединенное с источником питания и процессором, причем осветительное устройство способно освещать сеть оптических волокон.

5. Офтальмологическая линза по любому из пп.1-4, в которой заранее определенное событие включает в себя состояние компонента, размещенного в пределах несущей вставки.

6. Офтальмологическая линза по п.3, в которой участок окрашивания содержит:

жидкий кристалл, причем жидкий кристалл способен иметь неактивированную ориентацию и первую активированную ориентацию, при этом жидкий кристалл с неактивированной ориентацией имеет первый цвет, а жидкий кристалл с первой активированной ориентацией имеет второй цвет.

7. Офтальмологическая линза по любому из пп.1-4, в которой заранее определенное событие включает в себя уровень патогена в слезной жидкости.

8. Офтальмологическая линза по любому из пп.1-4, в которой заранее определенное событие включает в себя уровень биомаркера в слезной жидкости.

9. Офтальмологическая линза по любому из пп.1-4, в которой заранее определенное событие включает в себя уровень активного агента в слезной жидкости.

10. Офтальмологическая линза по п.4, в которой сеть оптических волокон размещена в виде радиальной структуры.

11. Офтальмологическая линза по п.4, в которой сеть оптических волокон содержит участок в пределах оптической зоны, причем участок в пределах оптической зоны является видимым для пользователя.

12. Офтальмологическая линза по п.4, в которой:

механизм окрашивания на основе событий дополнительно содержит первый резистивный язычок, электрически соединенный с процессором, причем первый резистивный язычок способен связывать компонент слезной жидкости, при этом данное связывание способно повышать сопротивление первого резистивного язычка; и

процессор дополнительно содержит исполняемое программное обеспечение, способное управлять осветительным устройством на основании этого сопротивления.

13. Офтальмологическая линза по п.1, в которой механизм окрашивания на основе событий дополнительно содержит:

резервуар, содержащий окрашенное вещество; и

слой инкапсулирующего материала, способный инкапсулировать резервуар, причем заранее определенное событие способно приводить к разрушению слоя инкапсулирующего материала.

14. Офтальмологическая линза по п.5, в которой компонент содержит источник питания, причем заранее определенное событие включает в себя обнаружение едкого вещества, которое вытекло из источника питания.

15. Офтальмологическая линза по п.5, в которой заранее определенное событие включает в себя заранее определенный уровень pH в пределах несущей вставки.

16. Офтальмологическая линза по п.2, в которой питаемый элемент содержит участок с изменяемыми оптическими свойствами, причем подача питания на участок с изменяемыми оптическими свойствами способна изменять оптическую силу офтальмологической линзы.

17. Офтальмологическая линза по п.6, в которой тело содержит реакционный материал, способный взаимодействовать с конкретным компонентом слезной жидкости, причем компонент слезной жидкости способен проникать в слой инкапсулирующего материала.

18. Офтальмологическая линза по п.12, в которой компонент слезной жидкости содержит патоген.

19. Офтальмологическая линза по п.12, в которой компонент слезной жидкости содержит биомаркер.

20. Офтальмологическая линза по п.12, в которой компонент слезной жидкости содержит активный агент.