Умные контактные линзы изменят саму концепцию человеческого зрения

10

Что, если бы вы могли вставить свои контактные линзы и внезапно увидеть в темноте? Или увеличивать отдалённые объекты в десятки раз? Или пригласить виртуальных помощников в своё поле зрения и привести в действие свои новые супер-глаза лишь одним морганием? Там, где контактные линзы произвели революцию в уходе за зрением в 20-м веке, их высокотехнологичные преемники — умные контактные линзы — могут вскоре изменить само зрение, каким мы его знаем.

История умных очков и контактных линз

С 2013 года, когда Google Glasses впервые принесли беспроводную связь и цифровые изображения, которыми мы наслаждаемся на наших домашних компьютерах и смартфонах, в оправы и линзы наших очков, высокотехнологичные новаторы были заняты параллельным проектом, миниатюризируя ту же функциональность дополненной реальности (AR) в контактные линзы.

В то время, как ранние версии умных очков боролись за свой занудный внешний вид, умные контактные линзы уже могут начать свою экспансию мира. Потребителям просто нужно испытать расширенные видения, создаваемые Microsoft, Google, Samsung, Sony, Sensimed, Medella и Novartis, а также глобальными университетскими медицинскими программами и Министерством обороны США.

6

Помимо моды и удобства, умные очки обоих типов изначально выросли из движения носимых технологий. Их цель? Улучшение здоровья и зрения примерно 253 миллионов человек во всем мире, живущих с пятью наиболее распространёнными формами нарушения зрения: катаракта, диабетическая ретинопатия, дегенерация жёлтого пятна, глаукома и отслоение сетчатки.

По иронии судьбы, именно новаторская, инвазивная для глаз работа спин-оффа Google Verily Life Sciences помогла заложить основу для нехирургического (неинвазивного) решения этих проблем со зрением.

Усовершенствованное внедрение умных линз началось внутри глаза путём хирургического удаления и замены существующих линз электронными. В ходе процедуры врачи вводили в глаз жидкость, которая позволяла капсуле искусственного хрусталика сливаться в положении и брать на себя работу по фокусировке света на сетчатке, улучшая зрение более динамичным образом, чем оригинальный органический хрусталик.

Чтобы обеспечить электронные визуальные улучшения, учёные вставили в линзу либо миниатюрную солнечную энергию, преобразующую свет в электрическую энергию, либо пьезоэлектрические датчики, которые собирают механическую энергию моргания глаз во многом так же, как ветряные турбины.

9

Но если умные очки были вынуждены бороться со значительным препятствием для общественного признания, хирургически имплантированные умные линзы столкнулись с ещё большей проблемой: кто вообще захочет глазную хирургию, особенно когда она включает экспериментальную электронику?

Решение было очевидным: контакты. Легкие, лёгкие, умные контактные линзы.

Как работают умные контактные линзы

Одно из самых потрясающих изобретений Интернета вещей, умные контактные линзы, могут значительно улучшить и расширить зрение с помощью мини-микро-версий целого ряда инструментов, включая батареи, антенны, объективы с автофокусом, датчики для конкретных задач, центральные процессоры (ЦП), хранилища данных, радиоприёмники, камеры, беспроводные технологии (такие как Bluetooth) и, конечно же, один или оба миниатюрных источника питания.

8

Что могут умные контактные линзы

С клинической стороны учёные экспериментируют с медицинским потенциалом умных контактных линз, в том числе:

  • Мониторинг здоровья глаз: Учёные из Южной Кореи разработали прототип новой умной линзы, которая, теоретически, сможет контролировать здоровье глаз или помогать проводить медикаментозное лечение глаз. Ещё на ранних стадиях исследования пройдёт некоторое время, прежде чем этот умный контакт может быть назначен.
  • Диабет: Исследователи из Университета Пердью используют сенсорную технологию внутри интеллектуальных контактов для измерения базальных слез, которые сохраняют наши глаза влажными, чтобы помочь диабетикам контролировать уровень глюкозы в крови. В случае успеха инновация может однажды покончить с тестом «укол пальца», в котором диабетики обычно берут каплю крови из пальца, чтобы контролировать уровень сахара в крови. Здесь стоит отметить, что Verily в партнёрстве с Alcon приостановила работу над линзами, чувствительными к глюкозе, обнаружив отсутствие корреляции между измерениями глюкозы слезы и глюкозы в крови в клинических исследованиях.
  • Глаукома: Компания Sensimed разработала беспроводной чип Triggerfish и миниатюрный датчик, который измеряет внутриглазное давление, модифицируемый фактор риска развития глаукомы. Каунасский технологический университет в Литве также разработал растворимые контактные линзы, которые могут доставлять лекарства к глазам пациентов с глаукомой.
  • Дальнозоркость: Исследователи из Университета Висконсина использовали уникальную форму сетчатки, обнаруженную у рыб с носом слона, для разработки контактной линзы, которая автофокусируется за миллисекунды, мгновенно исправляя дальнозоркость. По оценкам, во всём мире более 1 миллиарда человек страдают от возрастной дальнозоркости (пресбиопии)).
  • Катаракты: Несмотря на то, что их линзы, чувствительные к глюкозе, Verily и Alcon все еще работают над разработкой «умной аккомодационной контактной линзы для пресбиопии и умной интраокулярной линзы для улучшения зрения после операции по удалению катаракты».

Суперновые визуальные способности, выходящие за рамки наших самых смелых мечтаний, также вшиваются в умные контактные линзы, в том числе:

  • Ночное видение: Министерство обороны США объединилось с Мичиганским университетом, чтобы позволить солдатам видеть в темноте с помощью тепловизионных изображений. Технология использует тонкий слой атомов углерода, называемый графеном, для доступа ко всему спектру света, включая ультрафиолет.
  • Телескопы: Швейцарский федеральный технологический институт в Лозанне разработал телескопические контактные линзы, которые позволяют пользователю переключаться между нормальным и увеличенным зрением, функция, которая может быть чрезвычайно полезна для людей с макулярной дегенерацией.
  • Фотографические возможности: Samsung и Sony получили патенты на модели контактных линз со встроенными камерами и датчиками, управляемыми миганием. Датчики могут определить разницу между произвольными и непроизвольными морганиями.
  • Дополненная реальность: Samsung и другие изучают способы проецирования виртуальных изображений непосредственно на глаз через Google Glass, создавая опыт смешанной реальности, который особенно полезен в навигации. Эта функция может значительно улучшить работу хирургов и персонала неотложной помощи.
  • Моргание/солнечная энергия: Sony подала заявку на патент на умный контакт, который преобразует моргание глаз в электрическую энергию, в то время как Novartis получила патент на умные линзы на солнечных батареях.
  • Архивное хранение: Другой патент Sony позволяет пользователям объективов хранить изображения и видео, которые они записывают через свои смарт-контакты. Эта функция, наряду с программированием распознавания лиц, может заменить нательные камеры, сделав жизнь более безопасной для тех, кто служит в армии и полиции.

Когда будут доступны умные контактные линзы

Довольно открывающие глаза вещи, не так ли? Итак, когда мы сможем заглянуть в будущее зрения с нашей собственной парой умных контактов? И сколько они могут стоить?

7

Хотя пока нет чёткой картины ни на одном из фронтов, модели медицинского мониторинга, скорее всего, появятся на рынке (вполне уместно) в 2023 году, а за ними последуют мультифокальные модели.

Что касается потребительских затрат, то здесь известно немного. Канадский стартап Medella утверждает, что их модель мониторинга глюкозы будет стоить примерно 25 долларов за контактную линзу, в то время как в публичных отчётах Verily говорится, что их медицинская модель будет стоить от 200 до 300 долларов за линзу.

Ожидается, что мировой рынок интеллектуальных контактных линз достигнет 7,2 миллиарда долларов в 2023 году.