2026年10月23日 星期五
生物材料

光响应液晶弹性体角膜接触镜:眼科生物材料在近视离焦与视疲劳联合管理中的“动态光学-力学”协同新策略

光响应液晶弹性体角膜接触镜:眼科生物材料在近视离焦与视疲劳联合管理中的“动态光学-力学”协同新策略 近年来,青少年近视防控已上升为国家战略,从低浓度阿托品获批到角膜塑形镜验配规范,临床手段日益丰富。然而,对于同时存在调节滞后与集合不足的复杂近视患者,传统单一光学矫正往往难以兼顾近视控制与视觉舒适度。光响应液晶弹性体(LCE)作为一类智能形变材料,正为这一难题提供全新解决方案。 LCE 兼具液晶的各向异性和弹性体的熵弹性,可通过光照实现可逆的宏观形变,且响应速度快、形变量大。将其制成角膜接触镜,不仅可依据入射光强动态改变镜片曲率,实现“动态离焦”,还可通过微区形变模拟睫状肌训练,缓解视疲劳。 在材料设计上,研究团队采用硫醇-丙烯酸酯点击化学制备主链型 LCE,并引入偶氮苯光敏基团。在紫外光(365 nm)照射下,偶氮苯发生反式-顺式异构,引起液晶基元排列扰动,导致镜片曲率半径增加,从而降低屈光力;而在可见光(450 nm)下则恢复初始形状。通过光强的时空编程,可在镜片周边形成精确的动态离焦环,其离焦量可在 0.50D 至 2.50D 之间连续可调,以满足不同个体的近视防控需求。 ...

## 光响应液晶弹性体角膜接触镜:眼科生物材料在近视离焦与视疲劳联合管理中的“动态光学-力学”协同新策略 近年来,青少年近视防控已上升为国家战略,从低浓度阿托品获批到角膜塑形镜验配规范,临床手段日益丰富。然而,对于同时存在调节滞后与集合不足的复杂近视患者,传统单一光学矫正往往难以兼顾近视控制与视觉舒适度。光响应液晶弹性体(LCE)作为一类智能形变材料,正为这一难题提供全新解决方案。 LCE 兼具液晶的各向异性和弹性体的熵弹性,可通过光照实现可逆的宏观形变,且响应速度快、形变量大。将其制成角膜接触镜,不仅可依据入射光强动态改变镜片曲率,实现“动态离焦”,还可通过微区形变模拟睫状肌训练,缓解视疲劳。 在材料设计上,研究团队采用硫醇-丙烯酸酯点击化学制备主链型 LCE,并引入偶氮苯光敏基团。在紫外光(365 nm)照射下,偶氮苯发生反式-顺式异构,引起液晶基元排列扰动,导致镜片曲率半径增加,从而降低屈光力;而在可见光(450 nm)下则恢复初始形状。通过光强的时空编程,可在镜片周边形成精确的动态离焦环,其离焦量可在 0.50D 至 2.50D 之间连续可调,以满足不同个体的近视防控需求。 同时,镜片中央区设计了周期性微柱阵列,在眨眼时产生温和的力学刺激,促进泪液交换与角膜代谢,缓解因长时间近距离用眼导致的调节痉挛和干眼症状。动物实验表明,佩戴该镜片 4 周后,豚鼠眼轴增长较对照组减少 42%,且角膜内皮细胞密度无显著改变,展示了良好的安全性。 这一策略突破了传统静态光学矫正的局限,将“光控动态离焦”与“力学微刺激”有机融合,为青少年近视与视疲劳的联合管理开辟了新途径。未来,结合眼表生物传感器和闭环反馈系统,有望实现真正个性化的智能近视防控。