Onderzoekers van de University of Waterloo hebben een technologie ontwikkeld waarmee volledig gepersonaliseerde harde contactlenzen in ongeveer twintig minuten kunnen worden geproduceerd. Door een nieuw ontwikkeld siliconenmateriaal te combineren met geavanceerde 3D-printtechnologie kan de lens worden afgestemd op de unieke vorm van het oog van iedere patiënt.
De onderzoekers verwachten dat gespecialiseerde contactlenzen hierdoor in de toekomst tijdens één bezoek aan de optometrist kunnen worden ontworpen, geproduceerd en aangemeten.
Gepersonaliseerde lenzen
De meeste contactlenzen worden tegenwoordig geproduceerd in een beperkt aantal standaardmaten en -vormen. Voor veel gebruikers volstaan zachte contactlenzen, maar patiënten met een onregelmatig gevormd hoornvlies zijn vaak aangewezen op harde lenzen om goed te kunnen zien. Het vinden van een passende lens kan daarbij weken of zelfs maanden duren en meerdere afspraken vereisen.
Om dat proces te verkorten ontwikkelden onderzoekers van de afdeling Chemie van de University of Waterloo een volledig digitaal productieplatform. De software ontwerpt een contactlens waarvan de binnenzijde exact aansluit op de vorm van het hoornvlies van de patiënt, terwijl de buitenzijde de benodigde optische correctie levert.
Volgens hoogleraar Shirley Tang brengt de technologie gepersonaliseerde contactlenzen een stap dichterbij. "Onze technologie produceert lenzen met patiëntspecifieke oppervlakken voor een nauwkeurige pasvorm, terwijl ze tegelijkertijd de optische helderheid en mechanische eigenschappen bieden die van commerciële contactlenzen worden verwacht."
Siliconenmateriaal voor de 3D-printer
Een belangrijk onderdeel van de innovatie is de ontwikkeling van een nieuw hydrofiel siliconenmateriaal dat speciaal geschikt is gemaakt voor 3D-printen. Siliconen worden al veel gebruikt voor contactlenzen vanwege hun biocompatibiliteit, veiligheid en hoge zuurstofdoorlaatbaarheid. Bestaande siliconenmaterialen zijn echter doorgaans niet geschikt voor additieve productietechnieken.
De onderzoekers ontwikkelden daarom een nieuwe samenstelling die zowel de gewenste materiaaleigenschappen behoudt als kan worden verwerkt met vat-photopolymerisatie, een nauwkeurige vorm van 3D-printen. Onderzoeker Sayan Ganguly licht toe: "Het nieuwe hydrofiele siliconenmateriaal dat we hebben ontwikkeld, gecombineerd met ons productieproces, levert gladde, transparante contactlenzen op die comfortabel zijn om te dragen."
Speciale coating
Een bekende uitdaging van 3D-printen is dat objecten laag voor laag worden opgebouwd. Daardoor kunnen op gebogen oppervlakken kleine oneffenheden ontstaan die de optische kwaliteit verminderen en het draagcomfort beïnvloeden. Om dit probleem op te lossen ontwikkelde het onderzoeksteam een ultradunne coating die zonder fysiek contact op de lens wordt aangebracht. Deze egaliseert het oppervlak zonder de nauwkeurig gepersonaliseerde vorm van de contactlens aan te tasten of de optische prestaties te beïnvloeden.
Laboratoriumtesten laten zien dat de geprinte lenzen biocompatibel zijn. De onderzoekers bereiden momenteel vervolgonderzoek bij levende proefmodellen voor. Daarnaast is inmiddels een voorlopig patent aangevraagd voor het nieuwe siliconenmateriaal en wordt gewerkt aan een volledige patentaanvraag.
Samen met het Center for Vision and Eye Research (CEVR), een gezamenlijk onderzoeksinstituut van de University of Waterloo en de Hong Kong Polytechnic University, werken de onderzoekers aan de verdere ontwikkeling en commercialisering van de technologie. De innovatie viel onlangs in de prijzen tijdens de Shanghai International Exhibition of Inventions 2026, waar de technologie werd onderscheiden vanwege haar potentieel voor de toekomstige oogzorg.
Contactlenzen met nachtzicht
Vorig jaar ontwikkelden onderzoekers speciale contactlenzen met infrarood nachtzicht. De transparante lenzen bevatten nanodeeltjes die onzichtbaar infrarood licht omzetten in zichtbaar licht en maken het mogelijk om zowel normaal als infrarood licht gelijktijdig waar te nemen. De technologie werd succesvol getest bij muizen en mensen. Proefpersonen konden onder meer infraroodsignalen en de richting van infraroodlicht herkennen. Dankzij aanvullende nanodeeltjes kunnen verschillende infraroodgolflengten bovendien in afzonderlijke kleuren worden weergegeven.
De zachte, biocompatibele lenzen bieden perspectief voor toepassingen in de zorg, zoals medische beeldvorming, ondersteuning van slechtzienden en nachtzicht voor hulpdiensten. Onderzoekers werken nu aan een hogere gevoeligheid en betere beeldresolutie, zodat ook zwakke natuurlijke infraroodbronnen kunnen worden waargenomen.
