ОТ СТЕКЛЯННЫХ СФЕР ДО НЕВИДИМЫХ ОЧКОВ: КАК КОНТАКТНЫЕ ЛИНЗЫ ИЗМЕНИЛИ МИР
Контактные линзы — это линзы, которые надеваются непосредственно на роговицу глаза. Чаще всего их используют для коррекции нарушений зрения: миопии, гиперметропии, астигматизма и пресбиопии. Давайте узнаем, как появились контактные линзы.
Известный итальянский художник Леонардо да Винчи впервые задумался о контактных линзах ещё в 1508 году — об этом свидетельствует его чертёж с необычным устройством. Изображение представляло собой стеклянную сферу, заполненную водой, благодаря которой человек с плохим зрением мог лучше видеть окружающие предметы. Несмотря на примитивность идеи, этот эскиз послужил прототипом для разработок следующих учёных.
В 1636 году французский философ и учёный Рене Декарт предложил более практичный подход к корректировке зрения. Он разработал устройство в виде трубки, заполненной жидкостью, с выпуклой линзой на одном конце, которая располагалась перед глазом. Однако носить такое изобретение было невозможно. Во-первых, оно было совершенно неудобно в эксплуатации и значительно стесняло движения владельца. Во-вторых, коррекция зрения с его помощью была довольно затруднительной, так как наполненная водой ёмкость быстро запотевала, ухудшая зрительные функции. В-третьих, использование подобных линз мешало человеку моргать, нарушая таким образом естественные физиологические процессы и способствуя пересыханию роговицы глаза.
В 1827 году британский физик и астроном Джон Гершель подробно описал в своих трудах то, как должна выглядеть настоящая и правильная стеклянная контактная линза. Самой важной её характеристикой он назвал способность повторять форму глаза.
Первую стеклянную линзу разработал немецкий стеклодув Фридрих Мюллер в 1888 году. Он хотел помочь своему другу, который потерял веко, из-за чего слизистая глаза пересыхала, а предметы вокруг расплывались. Своё изобретение Мюллер назвал защитным устройством, которое оберегало орган зрения от негативного воздействия внешних факторов. Созданные стеклодувом линзы были двухцветными и полностью повторяли форму глаза — белая часть прилегала к склере, прозрачная закрывала зрачок и радужную оболочку. Затем Мюллер посвятил себя дальнейшему созданию подобных моделей, но уже предназначенных для широкого круга клиентов.
В том же году швейцарский офтальмолог Адольф Фик создал первые стеклянные контактные линзы. Они покрывали всю поверхность глаза и держались на месте за счет капиллярного действия слёзной жидкости. Линзы были очень неудобными и могли использоваться только в течение короткого времени, но доказали, что могут эффективно корректировать зрение.
Первые контактные линзы, выпущенные в массовое производство, были созданы немецкой компанией Carl Zeiss. В то время бренд только завоёвывал рынок и в основном специализировался на изготовлении микроскопов. Однако основатель фирмы Карл Цейс видел свою миссию в продолжении дела, начатого его соотечественником — стеклодувом Фридрихом Мюллером. Цейсу удалось разработать линзу, которая повторяла форму человеческого глаза. Однако перед производителями стояла серьёзная проблема: все выпускаемые линзы имели одинаковый размер, поскольку изготавливались на одном и том же оборудовании. Это ограничивало их применение, ведь глаза у людей различаются по форме и кривизне. Прорыв произошёл, когда Карл Цейс познакомился с Отто Шоттом — немецким химиком, экспертом в области стекольного производства. Вместе они разработали технологию, позволяющую создавать линзы с вариациями в размерах. Это открытие сделало контактные линзы доступными для широкого круга людей, позволив эффективно корректировать зрение.
Большинству людей было весьма некомфортно в стеклянных линзах. Многие из них жаловались на дискомфорт, боль в глазах при использовании, а детям их ношение было и вовсе запрещено.
Однако в истории оптических изделий вскоре произошёл важный прорыв. Венгерскому врачу Иштвану Дьёрфи удалось разработать линзу из пластмассы. Материал, применённый при её создании, назывался Plexiglas и отличался повышенной жёсткостью, что также доставляло неудобство при эксплуатации, пусть и не такому большому количеству людей. Несмотря на это, Дьёрфи получил патент на производство контактных линз.
Настоящую революцию в мире контактных линз совершил чешский химик Отто Вихтерле. Интересуясь органической химией, он разработал способ наматывания полиамидной нити на катушку, получив силикон. Затем Отто увлёкся синтезом полимерных материалов. Он старался понять какой из материалов лучше других подойдёт для производства контактных линз. Так ему удалось разработать гидрогель, который мог поглощать около 40% воды. Он был полностью прозрачен и отличался всеми необходимыми свойствами.
В 1960 году Отто разработал первые мягкие контактные линзы из гидрогеля. Через год он получил патент на своё открытие. Спустя 10 лет компания Bausch & Lomb начала массовое производство мягких контактных линз по технологии Вихтерле, что сделало их доступными для широкой аудитории.
С тех пор технологии значительно продвинулись. В 1980-х годах были разработаны первые газопроницаемые жёсткие контактные линзы. Они обеспечивали лучшую кислородопроницаемость и комфорт. В 1990-х годах появились силикон-гидрогелевые линзы, которые сочетали в себе преимущества мягких и жёстких линз, обеспечивая высокий доступ кислорода и удобство ношения.
Сегодня контактные линзы производятся из множества различных материалов, включая новейшие разработки в области силикон-гидрогелей и биосовместимых материалов. Они могут использоваться для коррекции различных нарушений зрения, включая миопию, гиперметропию, астигматизм и пресбиопию.
Будущее контактных линз выглядит многообещающе. Исследователи работают над созданием линз с дополнительными функциями, такими как мониторинг уровня глюкозы в крови у пациентов с диабетом, встроенные дисплеи для дополненной реальности и даже линзы с лекарственным покрытием для лечения глазных заболеваний.
Текст: Валентина Анисимова
Визуал: Наталья Сушилина