Учени от Южна Корея разработиха гъвкава лепенка за лице, която позволява поставянето на капки за очи без помощта на гравитацията. Иновативното устройство използва налягане, генерирано чрез химична реакция, за да доставя лекарството директно в окото. Технологията е предназначена за бъдещи космически мисии, но може да намери приложение и на Земята – особено при хора, които изпитват затруднения при самостоятелното използване на стандартни капки за очи.

Разработката, наречена SIMP (self-instillation microfluidic eyedrop patch), е дело на екип, ръководен от проф. Ки-Хун Чон от Корейския институт за напреднали науки и технологии (KAIST), в сътрудничество с изследователи от болницата към Националния университет в Сеул в Бунданг.

Лепенката е изработена основно от гъвкав, биосъвместим полимер и се закрепва към кожата в непосредствена близост до окото с помощта на медицинско лепило. В нея са интегрирани малки камери и микроскопични канали, през които се придвижва течността. Устройството използва три основни компонента: камера с предварително навлажнен материал, камера с реагенти и резервоар с капките за очи. Механизмът се задейства, когато потребителят натисне определена зона на лепенката. Натискът освобождава вода от навлажнения материал, която влиза в контакт с аскорбинова киселина (витамин C) и натриев бикарбонат – основната съставка на содата за хляб.

При реакцията се отделя въглероден диоксид. Полученият газ създава налягане, което избутва лекарството през микроканал и го насочва към ъгъла на окото. Специален филтър позволява преминаването на газа, като същевременно задържа течностите и реагентите в съответната камера. Така химичните вещества не би трябвало да попадат в резервоара с лекарството. Същественото предимство е, че системата не се нуждае от електричество, външна помпа или сложна механика. Вместо да разчита на гравитацията, тя използва налягане, генерирано вътре в самото устройство.

Защо това е важно за космическите мисии?

В условията на микрогравитация дори обикновени медицински процедури могат да се окажат сериозно предизвикателство. На Земята капките се придвижват от флакона към окото с помощта на гравитацията. В Космоса обаче течностите не се държат по същия начин и могат да образуват плаващи капчици, което прави стандартното им поставяне по-трудно.

Освен това продължителният престой в Космоса може да повлияе на зрението. При микрогравитация телесните течности се преразпределят към главата, което може да промени структурата на очите и зрителните функции. Тези рискове са особено важни при дългосрочни мисии, когато астронавтите трябва да могат да се грижат за здравето си с ограничен достъп до медицинска помощ.

Носимата лепенка предлага възможност за по-прецизно и независимо от ориентацията на тялото доставяне на лекарствени капки. Това би могло да улесни ежедневните медицински грижи по време на продължителни експедиции до Луната, а в бъдеще и до Марс.

Изследователите са проверили работата на устройството при различни ориентации спрямо земната гравитация. При лабораторните тестове лепенката е успявала да освобождава течността последователно, независимо от посоката. След това е проведена оценка с доброволци, които са носили устройството. За изпитанията са използвани изкуствени сълзи, смесени с флуоресцентно багрило, което позволява да се проследи доставянето на течността до окото. Резултатите показват ефективност, сравнима с тази на традиционния метод за поставяне на капки. Това е важна стъпка към разработването на система, която не зависи от гравитацията и може да се използва без допълнително оборудване.

Има обаче важно уточнение: устройството все още не е изпитано в реална космическа среда или при действителни условия на микрогравитация. Освен това тестовете с доброволци са проведени с изкуствени сълзи, а не с различни лекарствени препарати.

Макар първоначално да е създадена с мисъл за космическата медицина, технологията може да бъде полезна и за хората на Земята. Сред потенциалните потребители са пациентите с болестта на Паркинсон, при които треморът на ръцете затруднява насочването на флакона към окото. Устройството може да помогне и на възрастни хора, както и на хора с ограничена подвижност или затруднена координация. Вместо да се опитва да насочи флакона и да дозира капките едновременно, потребителят би могъл да постави лепенката и да активира механизма с едно натискане. Това би могло да направи процедурата по-лесна и да намали зависимостта от чужда помощ.

За да стане технологията достъпна за масова употреба, обаче ще са необходими допълнителни изпитвания за безопасността при многократно използване, стабилността на лекарствата при съхранение в устройството и съвместимостта му с различни формули на капки за очи.

Снимка: Unsplash/KAIST

Виж още: Дизайн или дефект: екраните на някои iPhone Duo не издържаха дори един ден