Une équipe collaborative de l’Institut Terasaki pour l’innovation biomédicale (TIBI) a développé un prototype de lentille de contact spécialement conçu pour prévenir la sécheresse oculaire induite par les lentilles de contact (CLIDE). La lentille atténue cette condition en facilitant l’écoulement des larmes en réponse au clignement normal des yeux. Cette approche peut soulager l’inconfort, la déficience visuelle et le risque d’inflammation ressentis par des millions d’utilisateurs de lentilles de contact souffrant de CLIDE.
Sur les 140 millions de porteurs de contacts dans le monde, 30 à 50 % souffrent de CLIDE. Le problème provient du flux insuffisant de larmes de la surface extérieure de la lentille de contact vers la surface derrière la lentille. Cela conduit à une évaporation excessive des larmes et à tous les problèmes associés au CLIDE.
Les traitements actuels pour cette affection comprennent des gouttes, des gels ou des lubrifiants réhumidifiants, un remplacement plus fréquent des lentilles ou des changements dans le matériau des lentilles. Il existe également des traitements des paupières, tels que le massage des paupières et des compresses chaudes. Dans les cas plus graves, la stimulation physique des glandes lacrymales peut être utilisée, ainsi que l’utilisation de bouchons lacrymaux, des dispositifs insérés dans les conduits lacrymaux pour bloquer le drainage. L’efficacité varie selon ces traitements, cependant, il peut également y avoir des accumulations potentiellement nocives de médicaments dans le corps, et les méthodes non conviviales contribuent à la non-observance du patient.
Il y a également eu des tentatives antérieures d’utilisation de lentilles de contact dans le traitement du syndrome de l’œil sec, telles que des lentilles revêtues de graphène conçues pour minimiser la perte d’humidité et des lentilles auto-hydratantes stimulées avec des électrodes métalliques. Mais ces méthodes sont coûteuses et peu pratiques et peuvent compromettre la sécurité et le confort du patient.
L’approche de l’équipe TIBI utilise une conception de lentilles de contact qui intègre des microcanaux pour faciliter le mouvement et l’écoulement du flux lacrymal afin d’éviter la sécheresse oculaire. Ce flux peut être obtenu par une pression appliquée par un clignement normal des yeux, de sorte qu’aucun dispositif externe n’est nécessaire.
Lors de la fabrication de leur prototype de lentilles de contact, l’équipe a utilisé une méthode permettant de gagner du temps : leur moule de lentille était fabriqué à partir d’un mélange de polymère de silicone ; cela a permis de retirer facilement la lentille moulée dessus en pliant doucement le moule. Les méthodes précédentes nécessitaient un trempage de douze heures dans de l’eau chaude pour retirer la lentille. L’approche a abouti à des microcanaux lisses de haute qualité, ainsi qu’à des lentilles pouvant être trente fois plus fines que les lentilles précédentes. Un dispositif personnalisé a été utilisé pour fabriquer des réservoirs aux extrémités de chaque microcanal pour l’entrée et la sortie des liquides.
Des techniques innovantes ont également été utilisées lors de l’encapsulation des microcanaux dans un assemblage de type sandwich sous une couche de lentille de coiffage. Initialement, la préparation des deux surfaces de lentilles pour une liaison plus forte a déshydraté les lentilles, les faisant se recourber. Ce problème a été résolu en fixant les deux lentilles sur des supports à l’aide de colle soluble dans l’eau. Cela servait non seulement à permettre un collage plus uniforme des lentilles, mais les protégeait également des dommages.
Après avoir rigoureusement testé la stabilité et les fuites de leurs lentilles à microcanaux encapsulées, les lentilles ont été soumises à une série d’expériences à l’aide d’un appareil conçu par l’équipe pour simuler une paupière clignotante. Cet appareil a été intégré au prototype de lentille pour créer une pression artificielle des paupières sur la lentille afin de stimuler le flux lacrymal.
Après diverses expériences, une configuration qui s’est avérée efficace était celle des microcanaux avec des sections transversales carrées disposées selon un nouveau motif circulaire sur la surface de la lentille ; cela était compatible avec la fonction et la courbure de la lentille et permettait un débit de liquide optimal.
L’équipe a démontré une validation de preuve de concept de la capacité de leur lentille à guider le flux lacrymal provenant de la surface de la lentille vers le dessous de la lentille pour lutter contre le syndrome de l’œil sec. L’équipe a quantifié ces flux et a établi que les flux étaient entraînés par des niveaux de basse pression comme ceux du clignement normal des yeux. D’autres expériences pourraient être imaginées pour tester ces lentilles sur des modèles animaux et chez des patients.
Les méthodes inventives que notre équipe a employées apportent une solution potentielle à des millions de personnes. C’est l’espoir que nous puissions étendre nos efforts pour faire aboutir cette solution. »
Ali Khademhosseini, directeur et PDG de TIBI
