Les lentilles intelligentes peuvent détecter le glaucome sans fil

La plupart des personnes atteintes d'un glaucome à un stade précoce ignorent qu'elles sont atteintes, bien qu'un traitement précoce soit essentiel pour réduire la perte de vision. Détecter une légère augmentation de la pression oculaire aide les médecins à diagnostiquer le glaucome, mais surveiller cette pression régulièrement est difficile, notamment en raison de la large plage de températures auxquelles l'œil est exposé. Des chercheurs d'ACS Applied Materials & Interfaces présentent aujourd'hui un prototype de lentille de contact « intelligente » qui mesure avec précision la pression oculaire, quelle que soit la température.

Selon les Centres pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC), environ 80 millions de personnes dans le monde souffrent de glaucome, un groupe de maladies qui endommagent le nerf optique et entraînent une perte de vision. Les médecins utilisent un « test pneumotonométrique » lors d'un examen de la vue pour mesurer une fois la pression intraoculaire. Une légère augmentation de la pression, symptôme à peine perceptible causé par une accumulation de liquide autour de la cornée, peut conduire au diagnostic de glaucome.

Les chercheurs testent des méthodes permettant de détecter en continu et plus confortablement ces faibles fluctuations de pression, par exemple grâce à des lentilles de contact transmettant des signaux à des lunettes spéciales. Cependant, les variations de température, comme une exposition au froid, peuvent fausser les mesures des lentilles. Le chercheur Dengbao Xiao et ses collègues ont donc entrepris de développer une lentille de contact capable de mesurer avec précision et de transmettre sans fil les données de pression intraoculaire en temps réel sur une large plage de températures.

L'équipe de Xiao a initialement développé deux circuits miniatures en spirale, chacun doté d'un modèle de vibration naturelle unique qui changeait en fonction de l'étirement, par exemple en fonction des variations de pression et du diamètre de l'œil. Pour créer des lentilles de contact sensibles à la pression, les chercheurs ont intercalé ces minuscules circuits entre des couches de polydiméthylsiloxane, un matériau standard pour lentilles de contact.

Ils ont ensuite lu les schémas vibratoires des circuits intégrés à l'aide d'une bobine connectée à un ordinateur et placée près de la lentille. Les signaux transmis n'ont pas été affectés par des tests simulant les mouvements oculaires, une exposition prolongée à l'humidité (pour simuler l'humidité de l'œil) et un port quotidien.

Lors de tests en laboratoire, les chercheurs ont placé les nouvelles lentilles sur trois échantillons d'œil de porc, surveillant la pression intraoculaire et la température. Les lentilles surveillaient et transmettaient sans fil les données de pression à des températures allant de 10 à 50 degrés Celsius. Lorsque la pression était calculée à l'aide d'un seul circuit de la lentille, les résultats étaient erronés jusqu'à 87 %. En revanche, en utilisant les informations des deux circuits, les mesures de pression n'étaient erronées que de 7 %, la combinaison des circuits éliminant les erreurs liées à la température.

Les chercheurs affirment que leur conception de lentille intelligente à double puce a le potentiel de détecter et de surveiller avec précision le glaucome à un stade précoce, même sur une large plage de températures.