Умные контактные линзы: Mojo Vision разрабатывает «первые в мире настоящие умные контактные линзы»

Содержание

Умные контактные линзы и глазные имплантанты дадут врачам медицинскую информацию

Микросенсоры и гибкая электроника в интеллектуальных хрусталиках предлагают более пристальный взгляд на диабет и глаукому

Поэты говорят, что глаза – это зеркало души. Но биомедицинские инженеры используют глаза, чтобы получить представление о тушке. Они упорно работают над футуристически звучащими технологиями, которые используют интеллектуальные контактные линзы и имплантируемые линзы для диагностики, мониторинга и лечения широкого спектра заболеваний. В 2014 году две крупнейшие многонациональные компании сделали заявление, которое привлекло пристальное внимание к этой новой технологии. Гугл, благодаря своему биологическому филиалу, названному Verily Life Sciences https://verily.com/, и швейцарскому фармацевтическому гиганту Новартис Интернешнл с подразделением по уходу за глазами Алькон объединили усилия для разработки, проектирования и коммерциализации умных контактных линз для диабетиков. Если проект достигнет своих целей, эти линзы помогут избавиться диабетикам от ежедневных уколов пальцев, обычно используемых для измерения уровня глюкозы в крови, вместо этого используя встроенную микроэлектронику для измерения уровня глюкозы в слезах пользователя.

«Верили» и «Алькон» – не единственные, кто продвигает технологию умных линз. В лабораториях всего мира биомедицинские инженеры добились впечатляющих успехов в разработке умных хрусталиков для диагностики заболеваний и обеспечения ненавязчивого и непрерывного мониторинга состояния пациентов. Фактически два продукта из серии умных линз уже попали на рынок в Европе, чтобы помочь пациентам с глаукомой, одним из самых распространенных заболеваний глаз в мире.

Все усилия основаны на двух основных типах умных линз: контактные линзы, подобные тем, которые используются для коррекции зрения и внутриглазные линзы, которые должны быть хирургически имплантированы в глаз. Очевидно, первые легче поставить на место, так как они могут попасть в глаза на кончике пальца. Они также позволяют использовать более широкий спектр физических и биохимических микросенсоров, поскольку линзы можно заменить, когда датчики изнашиваются. С другой стороны, внутриглазные линзы позволяют проводить долгосрочный мониторинг без необходимости предпринимать какие-либо действия.

Оба типа линз могут быть из новых видов гибкой электроники, микроскопическими или полупрозрачными. Достижения в области материаловедения также позволили изготовить линзы из таких материалов, как гидрогели, которые устойчивы к движениям глаз, одновременно позволяя кислороду проходить и питать глаз. Несмотря на значительные технические проблемы, мы уже начинаем смотреть на глаза людей – не на эмоциональные откровения, а с медицинской точки зрения.

Чтобы удобно сидеть в глазах или на глазах, интеллектуальная линза должна быть диаметром около 14 миллиметров и толщиной всего от 100 до 200 микрометров. Этот маленький изогнутый диск должен включать датчики, а также микроэлектронику для управления потреблением энергии, управления работой датчиков и передачи показаний датчиков на внешнее устройство, такое как смартфон. В этих крошечных хрусталиках самые большие проблемы – это питание и обеспечение надежного считывания с датчиков.

Наложение тонкого куска инструментального пластика, прижатого к человеческому глазному яблоку, — непростая задача. Обычные батареи слишком велики, и их компоновка должна быть переделана, чтобы гарантировать, что любые протекающие химикаты не нанесут вреда владельцу. Таким образом, наиболее привлекательна беспроводная передача мощности. Главный недостаток заключается в том, что источник питания должен быть очень близок к хрусталику – обычно всего несколько сантиметров. Чтобы осторожно решить эту проблему, в некоторых экспериментальных системах (в том числе разработанных в лаборатории в Университете прикладных наук Южной Швейцарии) передатчик встроен в оправы для очков.

Самый удобный способ беспроводной передачи мощности – это индуктивная связь в ближней зоне. Этот же метод используется для зарядки электрических зубных щеток на своих базовых станциях и смартфонов на зарядных площадках в Старбакс. Для смарт-линз передающая катушка может быть помещена в очки, а приемная катушка встроена вблизи внешней границы хрусталика. Индуктивная связь в ближней зоне работает на низких частотах, как правило, в несколько мегагерц, поэтому передача не создает угрозы для ткани глаза. В некоторых лабораториях экспериментировали с индуктивной связью в дальней зоне, излучая мощность хрусталика через микроволны, но эти системы работают на более высоких частотах (обычно несколько гигагерц) и требуют предосторожностей, чтобы избежать повреждения ткани глаза.

Более футуристический подход заключается в том, чтобы иметь хрусталики с самостоятельным питанием. В университете Гента, в Бельгии, лаборатория Герберта де Смета http://www.cmst.be/staff/hds.html ввела миниатюрные фотоэлектрические элементы в линзы http://ieeexplore.ieee.org/document/7838525/ для сбора солнечной энергии. Другие исследователи изучают, как использовать пьезоэлектрические элементы, чтобы превратить вибрации, вызванные движениями глаз, в электрическую энергию. Samsung, например, недавно подал заявку на патент на пьезоэлектрический умный хрусталик. Другая далекая от реализации идея – использование топливных элементов, которые превращают химические вещества, присутствующие в людских слезах, в электричество. Конечно, пройдёт какое-то время, прежде чем какая-либо из этих технологий будет готова для коммерческого использования.

Проектирование биосенсоров для умных линз создает еще одну проблему. Умные контактные линзы нуждаются в высокоточных датчиках, которые могут быть изготовлены дёшево (особенно если линзы одноразовые), в то время как интеллектуальные внутриглазные линзы нуждаются в датчиках, которые будут работать в глазу в течение как минимум 10 лет, чтобы избежать повторной операции. Биосенсоры на основе ферментативной реакции на обнаружение биомаркеров, таких как глюкоза или лактат, в жидкостях глаза недолговечны, потому что активность ферментов таких сенсоров снижается с течением времени. Поэтому некоторые исследовательские группы работают над наномасштабными биосенсорами, такими, что сотни или даже тысячи датчиков могут быть встроены в один хрусталик, тем самым увеличивая долговечность хрусталика. В конце концов, наносенсоры могут быть сделаны достаточно чувствительными, чтобы обнаружить одну молекулу нужного химического вещества. Например, диаметр графено-серебряной нанопроволоки сопоставим с размером молекулы глюкозы.

Для 422 миллионов человек во всем мире, страдающих диабетом, интеллектуальная контактная линза с микродатчиком, которая непрерывно измеряет уровни глюкозы, может стать технологией, изменяющей жизнь. Сегодня большинство диабетиков контролируют уровень глюкозы в крови, прокалывая пальцы много раз в день. Это необходимо, потому что уровень глюкозы колеблется в ответ на питание, физические упражнения и другие действия. Даже непрерывные мониторы глюкозы, которые используют подкожные электроды, требуют нескольких ежедневных уколов пальцев для калибровки. Когда Гугл объявил о своем проекте с хрусталиком в 2014 году, проект привел к тому, что некоторые диабетики сравнивают управление уровнем глюкозы с «наличием работы на неполной занятости».

Контактные линзы позволяют видеть внутреннюю часть тела через жидкости, которые омывают глаз. Для мониторинга диабета большинство интеллектуальных линз используют датчики, которые измеряют концентрацию глюкозы в базальных слезах, – жидкости, которая смазывает роговицу и очищает её от пыли.

Для измерения уровня глюкозы в этих слезах было разработано много типов датчиков. Наиболее известным является электрохимический датчик, разработанный Бабаком Парвизом, когда он был профессором электротехники в Вашингтонском университете. Позже он стал директором Гугл и запустил проект умных линз Verily-Alcon. Этот датчик использует фермент, который каталически разлагает глюкозу до перекиси водорода, которая далее окисляется на электроде, высвобождая электроны, тем самым создавая электрический ток, пропорциональный концентрации глюкозы.

Другие типы датчиков используют флуоресцентные или коллоидно-кристаллические частицы, чтобы обеспечить оптическое считывание, которое указывает количество присутствующей глюкозы. Например, пользователи могут смотреть в зеркало, чтобы проверить цвет крошечных точек на их умных хрусталиках.

Прежде чем какие-либо из этих технологий могут превратиться в коммерческие продукты, исследователям еще предстоит ответить на несколько научных вопросов. Первый относится к минутному количеству глюкозы, обнаруженному в базальных слезах: обычные уровни глюкозы в слезах составляют от 0,1 до 0,6 миллимолей, тогда как уровни глюкозы в крови колеблются примерно от 4 до 6 ммоль. Некоторые исследователи поэтому утверждают, что слезы просто не содержат достаточной информации, чтобы быть полезной для мониторинга диабета. Другие констатируют, ссылаясь на исследования, которые изучали слезы с использованием масс-спектрометрии, золотого стандарта аналитической химии, и обнаружили, что глюкоза присутствует на низких, но стабильных уровнях. К сожалению, невозможно упаковать масс-спектрометр на интеллектуальную линзу, а биохимические датчики не могут соответствовать по точности масс-спектрометрии.

Ученые также обсуждают взаимосвязь между уровнями глюкозы в крови и слезами. Исследования на животных показали среднее время задержки в 13 минут между повышением или понижением уровня глюкозы в крови, и когда такое изменение проявляется в слезах. Если такая задержка является последовательной, ее можно было бы принять во внимание при калибровке систем умных линз. Но если время задержки будет изменяться, будет очень сложно создать системы «слезоточивого» мониторинга, на которые могут положиться диабетики.

И тогда возникает вопрос о химическом составе трех разных типов слез: базальные слезы, которые смазывают глаз, слезы, вызванные раздражением глаз, и сердечные слезы, которые возникают от эмоций. Является ли количество глюкозы существенно различающимся в этих трех жидкостях? Если это так, показания глюкозы у пользователей могут всплескивать или опускаться, когда они начинают плакать или получают грязь в глаза.

Несмотря на эти открытые вопросы, умные контактные линзы имеют большой потенциал для медицинского мониторинга. Исследователи уже изучают вещества, отличные от глюкозы, которые находятся в глазу и могут использоваться для диагностики других заболеваний. Например, лактат в слезах может быть ранним предупреждением о сепсисе, острой инфекции, которая является обычным убийцей в больницах.

Предотвращение глаукомы

Для диагностики и мониторинга глаукомы три разных типа умных линз могут регистрировать внутриглазное давление. Контактные линзы Triggerfish передают информацию на клейкий пластырь, который подключен к записывающему устройству. После 24 часов износа пользователь возвращается к офтальмологу.

Человек, страдающий от глаукомы, обычно сначала теряет периферическое зрение, и темнота постепенно проникает внутрь. Глаукома поражает 67 миллионов человек во всем мире и это основная причина необратимой потери зрения и слепоты. Первыми двумя продуктами для умных линз, которые выходят на коммерческий рынок, являются контактные линзы и имплантированная линза, чтобы помочь пациентам с этой разрушительной болезнью.

Врачи знают, что самым большим фактором риска развития глаукомы является высокое внутриглазное давление (ВГД) которое повреждает зрительный нерв. Сегодня офтальмологи измеряют ВГД во время обследования глаз с использованием инструментов, называемых тонометрами, которые либо посылают воздушный поток в глаз, либо нажимают зонд на оцарапанную поверхность глаза. Мониторинг глазного давления пациента со временем требует повторных визитов в офис, — неудобства, которые мешают некоторым людям эффективно управлять своей болезнью.

Взгляд за пределы медицины

В то время как медицина представляет наиболее срочные и очевидные приложения для умных линз, разработанная технология может в конечном итоге иметь гораздо более широкий эффект. Если биоинженеры находят подходящие материалы для линз и решают проблемы, связанные с компоновкой и питанием, технология может быть передана для потребительского использования.

Verily Life Sciences и Alcon уже имеют проект, ориентированный на улучшение зрения, который работает параллельно с их усилиями по мониторингу диабета. Компании работают вместе над хрусталиком с автофокусом, который позволит владельцу сосредоточиться на чем-то крупном, заменяя очки для чтения, которые часто требуются пожилым людям.

Еще больший рынок может быть открыт интеллектуальными хрусталиками, которые включают дисплей. Эти хрусталики позволят пользователю получить дополненную реальность, в которой данные накладываются на естественный взгляд владельца на мир. Технические компании знают о возможностях в этой области. Самсунг, например, подал заявку на патент в 2016 году для умного хрусталика с дисплеем и камерой. Чёткий рисунок теней позволил бы пользователю захватить любой вид и отправить его на смартфон.

Умные линзы могут быть улучшены, потому что они непрерывно измеряют ВГД с помощью встроенных датчиков. ВГД здорового человеческого глаза составляет от 1300 до 2800 паскалей, тогда как у больного глаза давление может колебаться от 500 до 6500 Па. Более того, ВГД человека колеблется с их циркадным ритмом — с самым высоким давлением, обычно возникающим ночью, в то время как человек лежит в постели. Получение показаний ВГД на 24 часа является ценным для глазных врачей, поскольку оно дает истинный профиль ВГД
пациента.

Коммерческие контактные линзы для глаукомы пришли от биотехнологической компании Сенсимед http://www.sensimed.ch/en/ расположенной в Лозанне, Швейцария. Его хрусталик Triggerfish, уже доступный в 33 странах, недавно получил одобрение регулирующих органов для использования в Соединенных Штатах. Мягкая одноразовая линза использует пьезорезистивные датчики деформации для измерения ВГД. Датчики обнаруживают небольшое изменение окружности роговицы, когда она растягивается из-за того, что жидкость надавливает на нее сзади. Показания давления берутся каждые 5 минут в течение 24 часов, а хрусталик передает данные по беспроводной сети, используя индукцию в ближней зоне, в приемник, помещенный в клейкий пластырь, который окружает глаз пользователя. Провод соединяет приемник с записывающим устройством, которое пациент носит в мешочке у шеи.

Врачи используют устройство Сенсимед для диагностики пациентов с риском развития глаукомы, а также для пациентов с существующей глаукомой, которые периодически проверяют ход заболевания. Пока возможности хрусталика Triggerfish заканчиваются: система слишком громоздка для долговременного ношения.

Первый коммерческий умный хрусталик для имплантации в глаза – это Implandata Ophthalmic Products, http://implandata.com/en/ Ганновер, Германия, который получил одобрение в Европе для хрусталика Eyemate http://www.my-eyemate.com/en/ в мае 2017 года. Хотя хрусталик, который требует хирургической имплантации, может показаться не таким удобным, как одноразовая линза, операция не является серьезным недостатком. Имплантация может быть выполнена во время обычной хирургии катаракты, быстрой амбулаторной процедуры, которую ежегодно проходят миллионы людей. В хирургии катаракты в глазу делается крошечный разрез, а мутный от катаракты хрусталик удаляется и заменяется искусственной внутриглазной линзой; Эта линза находится за цветным кольцом радужной оболочки, поэтому она не видна. Для пациентов с глаукомой хирург может вместо этого вводить интраокулярную линзу Eyemate с встроенным датчиком давления и сопутствующей микроэлектроникой. Пациенты отправляются домой с помощью карманного устройства, которое они будут регулярно держать под рукой, чтобы собирать записанные данные ВГД и приводить в действие линзу через индуктивную связь.

Тем не менее, зачем беспокоиться о хирургическом вмешательстве, когда умные контактные линзы гораздо легче справляются? Наиболее очевидная причина заключается в том, что имплантированный хрусталик может обеспечить долгосрочный мониторинг, а не только 24-часовой осмотр. Другая причина — точность. Одним из недостатков контактной линзы Triggerfish является то, что она определяет давление косвенно, измеряя деформацию роговицы и затем сопоставляя эти данные с величиной ВГД. Процедура корреляции вводит ошибки. Напротив, интраокулярная линза Eyemate непосредственно измеряет ВГД и дает более точные данные. Его восемь крошечных датчиков давления напоминают пластинчатые конденсаторы. Каждый датчик имеет жесткую пластину и гибкую мембрану, а когда мембрана прижимается ближе к пластине под давлением в глазу, общая емкость изменяется, генерируя аналоговый сигнал, который преобразуется в цифровой сигнал на микросхеме.

В лаборатории мы уже давно экспериментируем с интеллектуальными внутриглазными линзами как для контроля глаукомы, так и для других применений. Наша линза глаукомы непосредственно измеряет ВГД с использованием пьезорезистивных тензодатчиков. Эти датчики содержат электрические проводники, которые растягиваются под давлением, тем самым изменяя их сопротивление и обеспечивая считывание ВГД. Мы также использовали имплантированную линзу для контроля концентрации глюкозы в жидкости, которая заполняет камеру за роговицей, — но биохимические микросенсоры, которые мы пробовали, не продержались достаточно долго, чтобы быть практичными для долгосрочного использования.

Пока технологические и научные проблемы умных контактных и интраокулярных линз являются значительными, потенциал линз для диагностики заболеваний и мониторинга свидетельствует, что работа будет продолжаться. В следующем десятилетии вы можете ожидать коммерческого внедрения широкого спектра интеллектуальных линз для медицинских приложений. Между тем, исследователи во всем мире продолжают изучать новые биомаркеры в слезах, разрабатывают новые технологии сбора и хранения энергии, изготавливают новые типы гибких электронных устройств и создают более надежные биосенсоры. Другие исследователи разрабатывают линзы для лечения болезней, с микрофлюидическими компонентами, которые доставляют лекарства по команде. Благодаря этим новым технологиям мы будем лучше использовать биологию человека, чем когда-либо прежде.

Эта статья появилась в печатном выпуске в августе 2017 года под заголовком «Look Into My Eyes».

Об авторе

Диего Барреттино недавно перешел в Университет прикладных наук и искусств Люцерна из Университета прикладных наук Южной Швейцарии, где он продолжает работу над умными контактными линзами и глазными имплантантами.

Партийная литература [2]

1. Diego Barrettino, «Smart Contact Lenses and Eye Implants Will Give Doctors Medical Insights». IEEE Spectrum, 25 July 2017.–http://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/smart-contact-lenses-and-eye-implants-will-give-doctors-medical-insights

2. Ленин В.И. Партийная организация и партийная литература. – Полн. собр. соч. – Т. 12. – С. 101–115.

В Бельгии тестируются «умные» контактные линзы нового типа

Уже несколько последних лет у нас на слуху периодически появляющаяся информация о разработке «умных» контактных линз. Все началось с проекта, который вела Google, после чего в этом направлении стали работать и другие компании, как крупные, так и стартапы. Правда, о победах на этом фронте пока не слышно, хотя о некоторых перспективных технологиях в этой сфере мы уже писали.

Как недавно стало известно, в Гентском университете в Бельгии проходят клинические испытания прототипа «умных» контактных линз, которые ведутся совместно со специалистами международного исследовательского центра Imec. Но новое устройство не представляет собой миниатюрный прибор, созданный для совершенствования нашего обычного зрения с помощью сверхчеловеческих цифровых технологий, а предназначено для помощи людям с проблемами зрения.

«Умная» контактная линза представляет собой нечто вроде сэндвича — она имеет оболочку в виде обычной твердой или мягкой контактной линзы, окружающей жидкокристаллический «дисплей», миниатюрный контроллер, специфичный для конкретного приложения, датчик освещенности, акселерометр и гироскоп, а также очень тонкий полупроводниковый литий-ионный аккумулятор.

Доцент Гентского университета Андрес Васкес Квинтеро (Andrés Vásquez Quintero) говорит, что

Мы хотели бы иметь возможность улучшит зрение людей с помощью жидкокристаллического дисплея. В первую очередь мы надеемся помочь людям с высокой чувствительностью к свету.

Фотофобия — это лишь одно из зрительных расстройств, с которым ученые борются с помощью своих умных контактных линз. Кроме этого, выгоду из уменьшенного воздействия света могут извлечь и те люди, у кого есть неврологические проблемы, такие как хроническая мигрень и травматические повреждения мозга.

«Умная» контактная линза работает с использованием жидкокристаллического «экрана» для фактической блокировки света. Светочувствительный датчик замечает, что свет слишком яркий, а затем уведомляет об этом «экран», чтобы он затемнился, блокируя часть света. По сути, контактная линза является искусственной диафрагмой.

А «экран» — это не экран, как монитор компьютера или смартфона, а экран в старомодном смысле, блокирующий поле зрения.

По словам разработчиков, новые контактные линзы достаточно удобны, так как все электронные компоненты надежно зажаты между слоями контактной линзы, и не добавляют к линзе большого объема. Кроме того, время автономной работы крошечной бортовой системы составляет целый день, что имеет смысл для большинства пользователей контактных линз, которые снимают свои линзы на ночь.

Разработанная платформа, как говорит г-н Квинтеро, может использоваться и более широко. По его словам,

В линзу можно интегрировать различные датчики, и тогда вы сможете дать пациенту некоторую обратную связь о том, что на самом деле происходит в его организме, потому что все, что вы можете измерить в крови, можно измерить и в слезной жидкости. Но, конечно, для этого нужны специализированные датчики, нужно больше мощности и удобный способ передачи данных из контактной линзы.

«Умные» контактные линзы для страдающих диабетом

Сахарный диабет — эндокринное заболевание, которое возникает из-за недостаточной выработки инсулина поджелудочной железой и негативно отражается на работе практически всех органов, не исключение — глаза. Диабетическая ретинопатия — заболевание глаз, приводящее к потере зрения. Возникает оно из-за повреждения кровеносных сосудов в сетчатке в результате избыточного содержания сахара в крови.

Многочисленные исследования показали, что по уровню глюкозы в слезе можно определить количество сахара в крови. Это открытие подтолкнуло ученых к разработке “умных” контактных линз и очков, которые при совместной работе способны контролировать сахарный диабет. Очки подключены к линзам беспроводным способом, линзы можно носить в течение 1 месяца.

Система из контактных линз и очков работает следующим образом. Линза выполнена из двух слоев силикон-гидрогелевого материала и имеет четыре составляющих: датчик глюкозы, чип микроконтроллер, систему доставки лекарственных средств и индукционную катушку для беспроводного питания очков. Когда уровень глюкозы в крови подскакивает, датчик транслирует информацию по беспроводной сети в очки, светодиод в очках загорается, что означает повышение уровня сахара. Кроме того, человек может применять голосовые команды, дающий сигнал чипу о вводе лекарства. А также можно настроить автоматический ввод лекарства, устройство само будет принимать решение, когда этот необходимо сделать. Лекарство хранится в линзе в 10 отсеках, покрытых мембраной из тончайших золотых электродов, а высвобождается из нее под действием тока.

Когда умные контактные линзы в комплексе с очками появятся в массовом пользовании, это решит проблему миллионов людей, имеющих сахарный диабет. Не будет необходимости в контроле сахара в крови с помощью глюкометра. Ведь использование глюкометра не очень удобно, больному постоянно приходится прокалывать палец, чтобы измерить количество сахара в крови.

Ветераны Google и Microsoft создают умные контактные линзы с поддержкой AR

Компания Mojo Vision в будущем представит контактные линзы с поддержкой дополненной реальности. В проект уже инвестировано $108 млн.

О проекте изданию VentureBeat рассказал Стив Синклер (Steve Sinclair), старший вице-президент по маркетингу Mojo Vision.

Презентация линз Mojo Lens в мае прошлого года помогла стартапу привлечь $108 млн. В числе инвесторов — Advantech, HP Tech Ventures, Motorola Solutions, LG Electronics, а также другие компании и фонды.

О Mojo Lens

Разработчик обещает создать по-настоящему умные контактные линзы с самым маленьким и насыщенным динамическим дисплеем в мире. Уже сейчас он способен отображать 14 тысяч ppi (пикселей на дюйм). В дисплее задействована технология MicroLEDs. Ее мощность достигает 10% от мощности современных ЖК-экранов.

Для Mojo Lens компания сама изобрела и запатентовала крохотный дисплей, чипсеты и систему управления питанием. У нее уже есть рабочий прототип линз со встроенными дисплеями и аккумуляторами. Сейчас Mojo Vision работает над собственным алгоритмом отслеживания взгляда.

Компания также сотрудничает с медицинскими организациями и центрами для слепых и слабовидящих в США:

Во-первых, она хочет сделать линзы безопасными для владельца. К примеру, производятся они из жесткого дышащего материала, так как мягкий оказался непрактичным. Вдобавок линзы можно будет адаптировать к глазам конкретного человека.
Во-вторых, одной из функций Mojo Lens будет поддержка людей со слабым зрением. В теории, линзы помогут сделать видимое окружение более четким и контрастным.

Среди других планируемых функций Mojo Lens — масштабирование (увеличение и приближение) изображения, а также распознавание лиц и демонстрация AR-объектов. По задумке компании, владелец линз сможет увидеть имя знакомого человека над его головой. Поддержку AR-среды обеспечит собственная платформа стартапа, Movis Invisible Computing.

Когда проект будет выпущен на рынок — неизвестно. Сейчас он проходит через различные тесты.

О Mojo Vision

Компания основана в 2015 году. В настоящее время ее штат составляет 48 сотрудников.

Ее основатели — генеральный директор Дрю Перкинс (Drew Perkins), технический директор Майк Уимер (Mike Wiemer) и главный научный сотрудник Майкл Диринг (Michael Deering). Над технологией умных линз трудятся ветераны таких компаний, как Apple, Amazon, Google, HP и Microsoft.

Умные контактные линзы автоматически настраивают резкость

Искусственная радужная оболочка, встроенная в интеллектуальную контактную линзу разработана исследователями из центра наноэлектроники и цифровых технологий Imec и Гентского университета в Нидерландах. Устройство обещает исправить ряд проблем со зрением за счет динамического и полностью автоматического увеличения резкости изображения, уменьшения оптических аберраций и, что особенно важно, повышения или понижения количества света, проникающего в глаз, сообщает Digitaltrends.

Первые контактные линзы впервые были предложены еще в 19 веке и дальше это изобретение развивалось вместе с передовыми технологиями. Пластиковые линзы появились в 1930-х годах, роговичные — в 1940-х, мягкие гидрогелевые — в 1960-х, а одноразовые мягкие контактные линзы — в 1980-х. Теперь на рынок готовы выйти умные контактные линзы и они способны на многое.

Новое устройство обладает настраиваемой апертурой объектива, встроенной радиочастотной антенной и встроенным ЖК-экраном с низким энергопотреблением, способным работать весь день.

«Интеллектуальная контактная линза оснащена жидкокристаллической ячейкой, которая способна изменять количество света, попадающего в глаз, — собщил Андрес Васкес Кинтеро, доцент Центра микросистемных технологий в Гентском университете. — ЖК-ячейка автоматически управляется интегральной схемой. Она включает в себя детекторы света для измерения количества света в окружающей среде, детекторы моргания и специальные драйверы для автоматического управления линзой без вмешательства пользователя».

Кинтеро полагает, что разработанные его командой умные контактные линзы могут лечить пациентов с целым рядом проблем — от аниридии, колобомы и синдрома сухого глаза до неврологических проблем, таких как хроническая мигрень и черепно-мозговые травмы. В первую очередь — за счет контроля количества света, попадающего в глаз. Объектив автоматически адаптируется к окружающей среде с учетом имеющегося заболевания, пользователю при этом ничего не нужно делать.

«В настоящее время проходят испытания пассивные и активные прототипы, чтобы доказать безопасность и эффективность устройств, — сказал Кинтеро. — Моделирование устройства с реальными данными пациентов уже продемонстрировало эффективность устройства. Следующие шаги включают полную валидацию устройств на пациентах до начала коммерциализации».

Умные контактные линзы можно заряжать по беспроводной сети во время ношения

Интеллектуальная контактная линза с перезаряжаемым источником питания суперконденсатора, который можно заряжать по беспроводной сети, может использоваться для отслеживания здоровья пользователя, не ставя под угрозу комфорт.

Умные контактные линзы могут непрерывно контролировать жидкость в глазу на наличие биомаркеров, связанных с такими заболеваниями, как диабет и глаукома. Они могут даже вступить в новую эру дополненной реальности, выводя носимые технологии на новый уровень.

Но как эти линзы могут питаться? Традиционные батареи слишком велики, слишком тверды и производят слишком много тепла, чтобы быть включенными в удобный объектив.

Теперь ученые разработали печатаемый суперконденсатор, который может быть интегрирован в контактную линзу вместе с антенной и красным светодиодом – все это не затеняет зрение пользователя. Суперконденсатор можно даже заряжать по беспроводной сети во время ношения объектива. Это может звучать как научная фантастика, но люди уже носят этот объектив и проверили на практике все его функции.

Суперконденсатор выполнен из углеродных электродов и твердотельного полимерного электролита. Они диспергируются в растворителе и печатаются отдельными слоями на линзе с помощью процесса, называемого прямым написанием чернил в микромасштабе. Этот высокоточный метод позволяет суперконденсатору быть напечатанным вне области, которая покрывает зрачок владельца, что означает, что он не будет мешать их зрению.

Гибкий беспроводной блок передачи энергии, включающий в себя ультратонкую выпрямительную схему и антенну из серебряных нановолокон и серебряных нанопроводов, позволяет заряжать объектив на расстоянии около 1 см от передающей катушки. Агрегат был протестирован на манекене перед испытанием на живых кроликах и окончательно на человеке. Во время 10-минутного испытания на человеке не было обнаружено повреждений глаза владельца.

Умную контакнтую линзу со светодиодом сделали автономной и испытали на человеке

Jihun Park et al. / Science Advances, 2019

Корейские инженеры создали контактную линзу со светодиодом, работающую автономно благодаря ионистору, заряжаемому беспроводным методом. Они успешно протестировали линзу на манекене, кролике и человеке. Разработанную конструкцию можно использовать для создания умных линз с различными датчиками, рассказывают авторы статьи в Science Advances.

Известно, что уровень веществ в крови коррелирует с таковым в слезе. Из-за этого ученые давно работают над системами, неинвазивно измеряющими уровень глюкозы в крови через анализ слезы. Например, в 2014 году Google анонсировала разработку умной контактной линзы с датчиком глюкозы, который помог бы больным диабетом отслеживать свое состояние без необходимости прокалывать палец для анализа крови. Однако до сих пор ни одна компания не производит такие линзы, потому что ученые столкнулись с множеством технологических преград при разработке умных линз.

В прошлом году группа корейских инженеров создала один из наиболее совершенных прототипов умных линз. Тогда им удалось совместить в линзе датчик глюкозы, светодиод для отображения уровня вещества в слезе и антенну для беспроводного питания. Однако на практике линзу с такой конструкцией использовать невозможно, потому что контур для беспроводного питания должен располагаться на расстоянии примерно в сантиметр от нее. Теперь инженеры под руководством Чан Ун Пака (Jang-Ung Park) из Университета Ёнсе создали новую версию умной контактной линзы, оборудовав ее ионистором для работы без источника питания.

Линза состоит из двух прозрачных слоев силиконового эластомера, между которыми расположена электроника: светодиод, питающий его ионитстор и антенна для зарядки ионистора, а также соединенный с ней выпрямитель тока. Главное нововведение в этом прототипе — ионистор для автономной работы. Он состоит из металлических хромо-золотых круговых электродов, на которые с помощью печати наносят углеродные электроды на основе нанотрубок и связующих компонентов, а также твердотельный полимерный элеткролит.

Схема умной контактной линзы

Jihun Park et al. / Science Advances, 2019

Поскольку в этой работе инженеры сконцентрировались на источнике питания, они не включили в прототип датчик глюкозы. Вместо этого после зарядки линза просто включает светодиод и работает до момента разрядки. Для зарядки к линзе необходимо поднести индукционную катушку с переменным током. Во время экспериментов инженеры держали катушку возле линзы в глазу манекена на протяжении 45 секунд, после чего светодиод в линзе работал в течение одной минуты.

Поскольку во время эксперимента линза не нагревалась до температуры выше 23 градусов Цельсия, авторы решили проверить ее на кролике, а затем и на человеке. Во время эксперимента испытуемый не почувствовал каких-либо негативных эффектов, например, высокой температуры линзы.

Создание полноценной умной линзы для больных диабетом также становится ближе благодаря другим разработкам. Например, в 2016 году группа американских и китайских ученых создала прозрачный датчик глюкозы. Он работает на основе прозрачного полевого транзистора, свойства которого меняются при изменении концентрации глюкозы.

Григорий Копиев

умных контактных линз?

Дом
Блог

Не так давно идея умных контактных линз казалась предметом научной фантастики, но она довольно близка к тому, чтобы стать научным фактом.

Что такое умные контактные линзы и для чего они нужны? Давайте взглянем на несколько различных возможностей, которые мы можем увидеть в не столь отдаленном будущем.

Контакты для мониторинга уровня сахара в крови

Одно из приложений, которые, вероятно, будут иметь умные контакты, — это мониторинг уровня сахара в крови диабетиков путем измерения количества глюкозы в слезной пленке.Когда они станут доступны, диабетиков смогут попрощаться с ежедневным тестом на укол пальцами, , потому что их контакты смогут получить ту же информацию, просто надев их!

Контакты для лечения глаз

В 2018 году команда из Гарвардской медицинской школы разработала контактные линзы , которые могут доставлять лекарство прямо в глаз в течение нескольких дней или недель. Эти линзы можно использовать для лечения глазных заболеваний, таких как глаукома, или для восстановления после операции на глазах.Хотели бы вы просто надеть контактные линзы вместо того, чтобы не забывать использовать глазные капли?

Smart Vision Correction для пациентов с пресбиопией

Если вы носите бифокальные или прогрессивные линзы, можете ли вы представить себе, что носите контактные линзы , которые автоматически регулируются, чтобы помочь вам видеть вблизи или вдаль ? Это означало бы, что в вашем поле зрения больше не будет линий, и вам не нужно будет поворачивать голову, чтобы видеть объекты на разных расстояниях. Мы с нетерпением ждем возможности услышать больше об этой технологии интеллектуальных контактных линз.

Однажды мы даже сможем носить компьютерные экраны на наших глазах:

Препятствия на пути к умным линзам

Как бы ни была увлекательна эта футуристическая технология, есть ряд препятствий, которые делают ее невероятно сложный. Речь идет не только о создании микросхем и компьютерных микросхем меньшего размера — эти вещи также должны быть удобными, дышащими, прозрачными и безопасными. Будет очень интересно увидеть, какие виды умных контактных линз появятся, а также другие способы использования таких технологий.

Найдите подходящие контактные линзы для вас

Пока мы ждем контактных линз, в которых реализованы все виды удивительных технологий, мы по-прежнему будем носить наши обычные контактные линзы, которые помогут нам четко видеть. Если вы заинтересованы в переходе на контактные линзы или у вас есть вопросы по уходу за контактными линзами и их безопасности, просто позвоните нам!

Спасибо за то, что вы являетесь частью семьи Vision Source!

Верхнее изображение пользователя Flickr Ли Хейвуда, используемое в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-Sharealike 4.0 лицензия. Изображение обрезано и изменено по сравнению с оригиналом.

Содержание этого блога не предназначено для замены профессиональных медицинских консультаций, диагностики или лечения. Всегда обращайтесь за советом к квалифицированным поставщикам медицинских услуг с вопросами, которые могут у вас возникнуть относительно заболеваний.

Что случилось с планами по созданию смарт-контактных линз для диабетиков?

Первоначально предполагалось, что они появятся на рынке к 2020 году, но интерес к контактным линзам для измерения уровня глюкозы от Novartis и Google пошел на убыль.Почему?

В 2016 году рост умных носимых устройств был устойчивым, но недавнее исследование предсказывает, что в этом году рынок вырастет, представляя инновационные продукты на потребительский рынок: согласно CCS Insight, рынок носимых устройств достигнет $ 25 млрд. к 2019 году, как есть. повышенный спрос на специализированные медицинские технологии.

В настоящее время носимыми технологиями обычно считаются умные часы, фитнес-браслеты и даже гарнитуры VR / AR.Но производители начнут расширяться, чтобы искать способы оказания помощи пациентам с особыми медицинскими потребностями. Интеллектуальные контактные линзы — одна из самых ожидаемых медицинских технологий IoT (Интернет вещей).

Фармацевтический гигант Novartis объединился с Google для создания этого революционного устройства, которое обещает помочь пациентам с диабетом путем измерения уровня глюкозы , а также помощи людям с проблемами зрения . Интеллектуальные контактные линзы будут выглядеть как обычные контактные линзы, но они оснащены датчиком , который может неинвазивно отслеживать уровень сахара в крови пользователя через слезы и корректировать зрение новым инновационным способом.

Именно в 2014 две компании объявили о своих планах по разработке высокотехнологичных контактных линз с особыми медицинскими преимуществами. Подразделение по уходу за глазами Alcon Novartis подписало лицензию и коммерциализировало технологию «умных линз», которая изначально была разработана Google X . Швейцарская фармацевтическая компания действительно добивалась одобрения регулирующих органов на носимые устройства, но, похоже, с тех пор она столкнулась с техническими трудностями, почти остановившими ее продвижение.

Как это работает?

Объектив содержит крошечный и ультратонкий микрочип , который встроен в одну из его тонких вогнутых сторон.Через столь же крошечную антенну он будет отправлять данные об измерениях глюкозы в слезах пользователя на его или ее сопряженный смартфон через установленное программное обеспечение. Первоначально разработчики также рассматривали возможность добавления светодиодного освещения, которое могло бы предупреждать пользователей, когда их уровень глюкозы опускается ниже определенных пороговых значений. Однако они отказались от этой идеи, поскольку состав светодиода , содержащий мышьяк, может оказаться опасным.

В случае успеха линза будет предлагать более простой и более полный способ мониторинга уровня глюкозы у диабетиков по сравнению с существующими методами, которые включают забор крови из пальца пациента.

У технологии есть потенциал снизить затраты на лечение хронических заболеваний и побудить людей участвовать в управлении своим здоровьем в цифровом виде . Хотя, похоже, все на месте, Novartis недавно объявила, что отказываются от заявленной цели на 2016 год в отношении тестирования линз на людях.

«Пока рано говорить, когда именно начнутся клинические испытания этих линз на людях», — сказала пресс-секретарь . «Это очень технически сложный процесс, и обе стороны учатся по мере нашего продвижения.Мы будем предоставлять обновления в подходящее время ».

Хотя в 2014 году генеральный директор Novartis Джо Хименес сказал, что надеется увидеть их на рынке через 5 лет, он пересмотрел свое заявление, чтобы прогнозировать, что контактные линзы будут готовы к началу испытаний в 2016 году.

Итак, в чем проблема?

Исследование STAT, проведенное ранее в прошлом году, показало, что контактные линзы были отклонены многими исследователями и даже экспертами из Novartis и Google как «технически неосуществимые»: слезы оказались не так надежны при измерении уровня глюкозы у людей, как извлечение крови.

Эксперт в области неинвазивных глюкозных технологий, бывший руководитель службы безопасности J&J LifeScan Джон Смит упомянул, что попытки измерить уровень сахара в крови с помощью слюны, пота и слез терпят неудачу в течение десятилетий . Он назвал контактную линзу для помощи при диабете, «наукой, основанной на вере» ; кроме того, он говорит, что он не может давать показания глюкозы и подвержен влиянию внешних переменных, таких как окружающая среда, температура и влажность.

Конкуренты теперь используют проблемы с контактными линзами Novartis и Google для работы над своими собственными носимыми устройствами для умных глаз. EPGLMed , например, работает с конкурентом Google, Apple , над разработкой собственного.

Компания-поставщик медицинских товаров также объявила о намерении производить интеллектуальные контактные линзы с совместимыми приложениями для устройств iOS, которые проецируют изображений с дополненной реальностью и изображений. Сообщается, что Apple готовит свои смартфоны, в том числе iPhone 7, для этой технологии с беспроводной технологией после появления новых наушников EarPods и удаления разъема для наушников.Это обновление упростит сторонним производителям технологий создание умных носимых устройств для iPhone.

Однако, в отличие от линз производства Novartis, технология EPGLMed и Apple не обещает никакой медицинской помощи: она предлагает только развлекательные функции. Таким образом, несмотря на растущую конкуренцию, контактные линзы Novartis по-прежнему уникальны своим обещанием измерять уровень сахара в крови через глаз. Если бы наука сделала это возможным, этот способ был бы эффективным способом для пациентов следить за своим здоровьем, не забирая кровь самостоятельно кончиками пальцев.

После партнерства между Novartis и Google в 2014 году продажи Alcon пережили тяжелые времена. Хотя падение доходов вынудило компанию сменить руководство, когда Майк Болл возглавил подразделение, инвестиции в инновационные проекты, такие как объектив, не пострадали.

«Развитие инноваций, таких как технология интеллектуальных линз, является ключевой частью стратегии роста Alcon», — заявила пресс-секретарь. «Технология« умных линз »может изменить уход за глазами и еще больше улучшить наш конвейер (…) в области контактных линз и интраокулярных линз. Хотя сроки испытаний объектива еще неизвестны, похоже, что проект все еще продвигается вперед! Возможно, существует еще одно безыгольное лечение диабета.

Написано Дженнифер Берч

Изображения Валерия Потапова, Africa Studio, Дмитрий Наумов, Jemastock, Татьяна Кочкина / Shutterstock

Интеллектуальная контактная линза Google: что она делает и как работает

Носимые устройства уже делают технологии намного более интимными, чем когда-то казалось возможным, но Google поднял их на совершенно новый уровень.Компания анонсировала проект по созданию умных контактных линз. Но этот гаджет не будет использоваться для доставки электронной почты прямо вам в голову — по крайней мере, пока. Проект направлен на решение одной из самых серьезных проблем со здоровьем, стоящих сегодня перед страной, — диабета.

Учитывая настороженное отношение общества к носимым устройствам и их возможностям сбора данных, если позволить компании подойти так близко, возникает вопрос: как Google будет обрабатывать эти данные? Или, если на то пошло, как любая компания, вступающая в новый мир сбора конфиденциальных медицинских данных, может справиться с проблемами безопасности?

Это вопрос, о котором официальные лица Google явно много думали, — сказал Джозеф Лоренцо Холл, главный технолог Центра демократии и технологий, которого проинформировали об объективе перед объявлением компании в четверг.Холл сказал, что Google заверил его, что данные не будут добавляться в банки компании, где хранится личная информация, полученная из других служб.

«Данные никогда не попадут на серверы Google», — сказал он. «Это дальновидное и утвердительное заявление, которое они делают. Это важно.»

Мягкие контактные линзы, которые Google представляет — это все еще прототип, — содержат датчик, измеряющий уровень глюкозы в слезах. Крошечное отверстие в линзе позволяет слезной жидкости просачиваться через глюкометр и получать регулярные показания.Прямо сейчас, по заявлению компании, он может получать показания уровня раз в секунду. Объектив также оснащен крошечной антенной, конденсатором и контроллером, так что информация, собранная с объектива, может перемещаться от глаза к устройству, например портативному монитору, где эти данные могут быть прочитаны и проанализированы. Он будет получать питание от этого устройства и связываться с ним с помощью беспроводной технологии, известной как RFID.

Учитывая конфиденциальный характер данных, сказал Холл, Google также заявила, что будет гарантировать, что любыми данными, передаваемыми с линзы, нельзя будет манипулировать — что может иметь потенциально фатальные последствия, если пациенты вводят неправильное количество инсулина.Google также работал над созданием средств защиты от других проблем, таких как деталь, которая похожа на автоматический выключатель, чтобы предотвратить перегрев линзы.

По оценкам Национальной программы обучения диабету, 382 миллиона человек во всем мире и 25,8 миллиона американцев страдают диабетом. Это означает, что каждый день — несколько раз в день — более 8 процентов людей в этой стране должны брать перерыв, чтобы уколоться, чтобы проверить свой уровень в крови.

«Это разрушительно и болезненно», — заявили в своем блоге соучредители проекта Google Брайан Отис и Бабак Парвиз.«И, как следствие, многие люди с диабетом проверяют уровень глюкозы в крови реже, чем следовало бы».

Врачи и медицинские исследователи годами думали о способах измерения глюкозы через глазную жидкость, но не смогли придумать, как лучше всего улавливать и анализировать эти слезы. Некоторые компании, такие как EyeSense, разработали свои собственные продукты для встраивания датчиков в глаз для измерения этих уровней, в то время как другие компании, такие как Freedom Meditech, исследовали измерение уровня глюкозы через глаз с помощью света.

Парвиз, который когда-то возглавлял команду Google Glass, и Отис были коллегами в Вашингтонском университете, прежде чем перешли в отдел Google для разработки «лунных» проектов, Google [x]. Компания все еще находится на начальной стадии проекта интеллектуальных контактных линз, но официальные лица заявили, что она обсуждает с Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, как вывести продукт на рынок.

Холл в восторге от продукта, но сказал, что если устройство взаимодействует с приложениями других компаний, потребители также должны будут доверять своей безопасности.

«Меня беспокоит только мобильная безопасность. Это миазмы, и приложение, разработанное для этого, вероятно, будет создано кем-то другим », — сказал он. «Кто бы ни создавал это приложение, он должен будет ответить на эти вопросы. Но на них еще не ответили, потому что мы еще не зашли так далеко ».

Now This News сообщает о последней инновации Google — интеллектуальных контактных линзах. (Сейчас эта новость)

Почему у нас до сих пор нет технологии умных контактных линз

Samsung, Google и Sony экспериментируют с умными контактными линзами с 2014 года.
Компании, занимающиеся медицинской технологией, такие как Mojo Vision и Innovega, в настоящее время тестируют свои прототипы.
Их первые клиенты — люди с ослабленным зрением и предприятия, которым нужна информация в среде громкой связи.
Мы исследуем процессы и проблемы, с которыми сталкивается отрасль, чтобы вывести эту революционную технологию на рынок.
Посетите домашнюю страницу Business Insider, чтобы узнать больше.

Ниже приводится расшифровка видеозаписи.

Экранный диктор: Представьте себе мир, в котором вы смотрите через улицу и получаете направление или видите информацию о своем пульсе во время езды на велосипеде, не глядя вниз. Все возможно с помощью умных контактных линз, сценария научно-фантастического фильма, который становится все более и более реальностью. Samsung, Google и Sony экспериментируют с умными контактными линзами с 2014 года, надеясь, что они смогут снимать фотографии и видео мгновенно или измерять уровень глюкозы в крови.И сегодня специализированные оптические компании США тестируют свои прототипы, некоторые из которых могут отображать уведомления, например, как ваш смартфон, или предоставлять вам своевременную информацию, не отвлекая вас.

Mike Wiemer: Независимо от того, являетесь ли вы доставщиком или кем-то, кто занимается сборкой деталей, очень важно иметь возможность получать эти указания прямо на глазах и без помощи рук. Хирурги с биометрическими данными пациента в реальном времени. Мы рассматриваем несколько розничных прототипов.Может ли кто-то взаимодействовать с покупателем или просто смотреть в данный момент, смотреть ему в глаза, и при этом знать, что то, о чем они спрашивают, на самом деле есть еще двое на складе?

Рассказчик: Звучит круто, но до того, как эти контактные линзы попадут в глаза, еще далеко. Почему? Все сводится к технологиям, медицинскому одобрению и рыночной стоимости. Начнем с технологии, которая должна быть действительно крошечной.

Эшли Туан: Если бы вы спросили меня 10 лет назад, я бы сказал, что вы не можете поместить такую электронику в контактные линзы.

Рассказчик: Нанотехнологии для умных контактных линз были доступны только в начале 2000-х годов. Но даже с технологией ее внедрение сопряжено с проблемами.

Туан: Эта концепция проста. Я думаю, что самое сложное — это понять, как вы занимаетесь разработкой, чтобы собрать все воедино?

Экранный диктор: Таким образом, компании должны тщательно продумать, какой тип контактных линз использовать в качестве основы, и на основе этого строить технологию.Mojo Vision использует склеральную линзу со всеми технологиями, встроенными в линзу, и носимое устройство на шее в качестве процессора, в то время как Innovega использует мягкую линзу с поляризационным фильтром, которая сочетается с очками, поддерживающими большинство технологий. Но у каждого типа контактных линз есть свои трудности.

Туан: Мы определили, что лучшая платформа для контактных линз, отвечающая нашим требованиям, — это платформа для склеральных линз, поскольку она жесткая, фактически защищает ваш глаз и обеспечивает стабильность при попадании в глаз.Он не популярен, потому что его сложно было изготовить. Вы можете считать, что каждый объектив сделан на заказ. Таким образом, на установку объектива уходит больше времени, а на изготовление линзы уходит больше времени. Однако в последние годы склеральные линзы снова стали более популярными, потому что они поняли, что теперь их легче изготавливать, а теперь легче устанавливать.

Рассказчик: Тем временем в Innovega …

Джером Леджертон: Мы начали со склеральной линзы, которая представляет собой твердую оболочку. Воспринимаемая трудность была настолько велика, но затем мы действительно увидели ценность, и это должна быть мягкая линза.И это даже привело нас к другому пути с поляризатором.

Рассказчик: После выяснения производственных проблем и технологий, лежащих в основе поляризатора, обе компании должны были убедиться, что их контактные линзы …

Tuan: Превосходные характеристики, газопроницаемость.

Legerton: Биосовместимо.

Рассказчик: Это подводит нас к следующему вызову — медицинскому разрешению. Поскольку эти умные контактные линзы считаются медицинским устройством, они должны быть одобрены FDA.

Legerton: Если мы предъявляем претензию, мы должны доказать, что делаем это.

Туан: Вы пытаетесь выяснить, есть ли что-нибудь потенциально опасное.

Экранный диктор: После проверки физических и химических свойств материала линз с помощью нескольких доклинических испытаний компании могут переходить к клиническим испытаниям.

Tuan: И еще есть специальные тесты на животных, которые вам нужно провести. Мы смотрим на раздражение глаз или на чувствительность кожи.Если все прошло, то можно рассмотреть вопрос о проверке зрения у людей. Рассказчик: В настоящее время здесь находятся обе компании.

Legerton: Но мы провели ряд клинических испытаний второй фазы, чтобы проверить нашу конструкцию и сравнить ее с другими продаваемыми на рынке линзами, чтобы мы знали, где она находится.

Туан: Мы обсудим наихудший сценарий и снизим риск до минимума. А затем мы смотрим, удобно ли это, работает ли функциональность так, как задумано, и это был действительно невероятный опыт.

Экранный диктор: Последняя задача — эффективно представить этот продукт на рынке. Несколько причин, по которым Google Glass не пользовались популярностью, заключались в его высокой цене, неудобном дисплее и возможностях видеозаписи. Но Mojo Vision и Innovega не спешат обращаться к массам. Сначала они помогают определенному рынку, а затем оттуда развиваются.

Legerton: Первые клиенты — инвалиды по зрению. Следующие клиенты будут в сфере спортивной аналитики и повышения спортивных результатов, где людям нужны свободные руки, но при этом они хотят, чтобы информация была легко доступна.

Wiemer: Гостиничный бизнес, развлечения, автомобильный рынок, розничная торговля. Я думаю, что нам нужно продемонстрировать нашу способность поставлять и желание рынка использовать это, даже в относительно небольших масштабах. И если мы сможем это сделать, мы получим право продолжать работу. И если мы продолжим зарабатывать право продолжать, я думаю, у нас появится совершенно новая категория, которую мы будем исследовать, ну, знаете, десятилетия или около того.

Диктор: Mojo Vision еще не назвал ценник или дату выпуска, но Innovega заявляет, что его умные контактные линзы могут получить разрешение на рынок к концу 2021 года.Его умные контактные линзы могут стоить примерно столько же, сколько одноразовые линзы, а очки — от 3000 до 5000 долларов. Но компания ожидает, что цена со временем снизится, как только она сможет производить большие объемы.

Wiemer: За годы работы над этой темой я действительно верю в то, что умные контактные линзы — это вещь. Нет продукта, который можно было бы купить прямо сейчас, но я могу сказать вам, что он будет.

Michelle Yan: В настоящее время обеим компаниям все еще требуется другое устройство для сопряжения с их умными контактными линзами, и Innovega даже планирует сохранить свои очки в долгосрочной перспективе.Но это самый большой прогресс, который мы видели до сих пор. Так что ты думаешь? Вы бы носили умные контактные линзы? Что вас беспокоит? Дайте нам знать в комментариях и подпишитесь на наш канал YouTube, чтобы не пропустить следующий выпуск.

ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: это видео было первоначально опубликовано в августе 2020 года.

Ваш глаз следующий маленький экран? Mojo представляет умные контактные линзы

ЗАКРЫТЬ

Ожидается, что стартап-компания Mojo Lens выйдет на рынок с «умными» контактными линзами в течение следующих двух лет.США СЕГОДНЯ

У «глаз» это есть — в буквальном смысле.

Когда-нибудь, когда вы идете по улице, расширенный пользовательский интерфейс появится как плавающий экран над вашим реальным окружением. Вы можете незаметно увидеть свой пульс, показания глюкозы, прогноз погоды, перевод в реальном времени или карту. Или, может быть, имя и титул человека, с которым вы собираетесь столкнуться.

Вы могли подумать, что я описываю Google Glass или другие бионические очки, видимые внешнему миру.Вместо этого вы носите что-то более незаметное и прямое из серии «Миссия невыполнима — Призрачный протокол» — пары умных корректирующих контактных линз, которыми вы можете управлять с помощью тонких движений глаз и жестов.

Во время прошедшей на прошлой неделе торговой выставки CES в Лас-Вегасе в гостиничном номере за пределами отеля меня угостили первой демонстрацией Mojo Lens, объявленной первой в мире «настоящей интеллектуальной контактной линзой». (The Defense Advanced Research Project Agency или Сообщается, что DARPA проявило интерес к смарт-контактным линзам, разработанным инженерной фирмой IMT Atlantique во Франции.)

«Умная» контактная линза Mojo Lens от Mojo Vision. (Фото: Mojo Vision)

Запатентованные линзы все еще находятся в стадии разработки, от венчурного стартапа из Кремниевой долины под названием Mojo Vision. Один из ведущих инвесторов — компания Google Gradient Ventures; Компания Alphabet, родительская компания Google, остановила проект, связанный с созданием интеллектуальных контактных линз, ориентированных на глюкозу.

Коммерческая доступность Mojo Lens, вероятно, появится примерно через два года, с более непосредственными вариантами использования в корпоративном пространстве: в таких областях, как розничная торговля, медицина, общественная безопасность и гостиничный бизнес.

Видеть в темноте

Однако в конце концов есть надежда, что любой потребитель сможет носить версии, даже те из вас, кому не обязательно исправлять плохое зрение.

Линзы также обещают помочь всем, кто борется с нарушениями зрения, и во время одной из моих демонстраций я смог различить людей и предметы в затемненной комнате.

Так вот, контакты практически не надевал; Моджо придумал для меня другие сложные способы «смотреть сквозь линзы».

Женщины века: Кто вас вдохновляет? USA TODAY приглашает ваших женщин века к празднованию 19-й поправки

В одном случае я носил гарнитуру типа VR, которая дала мне возможность выбирать меню и элементы на экране, сначала держа голову неподвижно, а глаза смотрели в нее. на периферию. Мне это показалось более сложным, чем изучение новой компьютерной мыши.

Достаточно сказать, что на данный момент невозможно сказать, насколько они удобны, но это стандартные линзы склерального типа, в которых используются жесткие и газопроницаемые материалы и другие полимеры, которые теоретически в любом случае должны заставить их чувствовать то же самое в ваш глаз как аналогичные не умные линзы.Склеральная линза спроектирована так, чтобы располагаться над роговицей и опираться на «белый» глаза (склеру). Его обычно назначают людям с неровной роговицей или сухими глазами.

Можно использовать глазные капли с физиологическим раствором. Контакты будут подогнаны по индивидуальному заказу и назначены обычным оптометристом или окулистом.

Но Mojo Lens также содержит крошечный дисплей с разрешением 14K ppi, который Mojo Vision называет самым маленьким и плотным дисплеем, когда-либо созданным для такой цели.

Линзы Mojo Vision (Фото: Mojo Vision)

Чтобы вы не волновались по поводу размещения электроники в вашем глазу, компания заявляет, что вся система безопасна и не потребляет много энергии, поскольку крошечный радиоприемник внутри передает микроватты, которых много на порядки меньше, чем любой из ваших мобильных телефонов или других устройств.

Mojo тесно сотрудничает с Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, которое должно дать окончательное одобрение — линзы классифицируются как медицинские устройства. FDA действительно присвоило Mojo Lens звание «Прорывное устройство», что, вероятно, ускорит процесс клинических испытаний и тому подобного.

И Моджо объявил о партнерстве с некоммерческим центром Vista для слепых и слабовидящих в Пало-Альто.

Делаем вычисления невидимыми

Компания продвигает концепцию «невидимых вычислений», при которой у вас есть данные, которые вы хотите, когда вы этого хотите, но вас не забрасывают и не отвлекают данные, которые вам не нужны.

По идее, вы тоже не будете выглядеть странно для внешнего мира.

Интеллектуальные датчики помогут интеллектуальному объективу определить, когда вам не нужно беспокоить вас, например, когда вы читаете книгу, сосредоточены на работе или за рулем », — говорит Стив Синклер, бывший руководитель Apple, который сейчас является старшим вице-президентом Mojo по продукции и маркетинг. Такой датчик может, например, определять, когда вы сидите перед рулем автомобиля.

Компания заявляет, что помимо глазных жестов вы сможете управлять интерфейсом объектива с помощью голосовых команд.В конечном итоге вы также можете услышать звук, когда это необходимо, не напрямую из динамика в объективе, а через беспроводной аксессуар Mojo, который вы можете носить, который спрятан внутри шлема, шляпы, козырька или ожерелья.

В системе используется собственная беспроводная система для передачи данных от контактной линзы к аксессуару. Он использует Wi-Fi или Bluetooth для передачи данных с аксессуара на ваш смартфон и 5G или Wi-Fi для отправки данных в облако.

Сколько будут стоить умные линзы?

На данный момент Mojo не сообщает, сколько будут стоить эти умные линзы, но вы почти наверняка заплатите надбавку сверх той суммы, которую вы в настоящее время ежегодно тратите на контакты.

Столь же непонятно, сколько страховые компании будут платить за эти линзы премиум-класса или как Mojo переложит расходы на замену утерянных или сломанных линз потребителю? Некоторые владельцы контактных линз знают, как часто они могут выпадать из глаза.

Компания считает, что линзы должны прослужить около года, прежде чем их нужно будет заменить, а срок службы батареи — целый день.

Со временем Mojo может производить линзы разного цвета для людей, которые носят цветные линзы в косметических целях.Также вероятно, что помимо различных рецептов, которые есть у каждого из нас, «умные» возможности объектива Mojo будут отличаться от того, что может сделать ваш сосед. Когда-нибудь может даже появиться тщательно подобранный магазин приложений в стиле Apple, наполненный тем, что вы хотите делать, играть в игры через свои контакты.

Электронная почта: [email protected] Подпишитесь на @edbaig в Twitter

Прочтите или поделитесь этой историей: https://www.usatoday.com/story/tech/2020/01/16/smart-contact-lenses- приносит-вам-дополненную-реальность-без-очков / 4459975002/

Почему умные контактные линзы — лучшее средство для ношения

Умные контактные линзы звучат как научная фантастика.Но уже идет гонка за разработкой технологий для контактных линз будущего — тех, которые дадут вам сверхчеловеческое зрение и будут предлагать проекционные дисплеи, видеокамеры, медицинские датчики и многое другое. Фактически, эти продукты уже разрабатываются.

Звучит нереально, правда? Но оказывается, что глазные яблоки — идеальное место для размещения технологий.

Умные контактные линзы похожи на имплантаты, но они не требуют хирургического вмешательства и обычно могут быть удалены или вставлены пользователем.Они не работают и не скрывают все свое время. Они подвергаются воздействию как воздуха, так и внутренней химии тела.

Контактные линзы прилегают к глазу и, таким образом, улучшают зрение. Они подвергаются воздействию света и механического мигания, поэтому они могут собирать энергию.

Что вам нужно знать, так это то, что умные контактные линзы неизбежны по всем этим причинам. Вот что вы увидите раньше, чем вы думаете.

Истинно, я говорю вам: Google хочет владеть вашей радужной оболочкой.

Компания Verily была самой агрессивной в отношении внедрения электроники в контактные линзы.(Возможно, вы лучше знаете Google, который в прошлом году разделили на множество компаний под эгидой Alphabet. Verily Life Sciences — независимая дочерняя компания Alphabet, разрабатывающая современные контактные линзы.)

Новейшие умные контактные линзы Verily фактически вводятся в камеру глазное яблоко, согласно недавно опубликованному патенту. Так что это не столько контактная линза, сколько хирургический имплант.

Процесс довольно ужасный: из глазного яблока удаляется естественный хрусталик.Затем в глаз вводится жидкость, которая при затвердевании сливается с капсулой хрусталика глаза. Внутри этого нового искусственного хрусталика живут накопители, аккумулятор, датчики, радио и другая электроника. Искусственный хрусталик возьмет на себя работу по фокусировке света на сетчатке, улучшая зрение множеством способов без очков, но гибким интерактивным способом.

Verily возглавляет Эндрю Джейсон Конрад, который также является изобретателем линз.

Verily также работает со швейцарским производителем лекарств Novartis над производством и продажей умных контактных линз, которые помогают людям с диабетом отслеживать уровень глюкозы в крови.Компания Verily также получила патент на технологию контактных линз на солнечной энергии.

Супер зрение без наблюдения

Одно из самых крутых приложений умных контактных линз — улучшение зрения без очков.

Исследователи из Университета Висконсина в Мэдисоне изобрели интеллектуальную контактную линзу, которая может мгновенно фокусировать взгляд. Он разрабатывается как будущий продукт израильской компании Deep Optics. Идея основана на функции глаза рыбы-слона.В линзе используются электронные схемы и датчики света, которые питаются от солнечного элемента, встроенного в контактную линзу. Когда датчики определяют, что глаз должен сфокусироваться, чипы выдают небольшой электрический ток, который изменяет фокусное расстояние линзы за доли секунды. Линза предназначена для лечения дальнозоркости, от которой страдает около 1 миллиарда человек. Исследователи говорят, что до появления технологии еще не менее пяти лет.

Ученые Мичиганского университета создают контактные линзы, которые могут дать солдатам и другим людям возможность видеть в темноте с помощью тепловизора.В технологии используется графен, одинарный слой атомов углерода, который улавливает весь спектр света, включая ультрафиолетовый свет. Графен был интегрирован с кремниевыми микроэлектромеханическими системами (MEMS). Как и следовало ожидать, за проектом стоит военное финансирование США.

Google Glass без Google Glass

Возможность видеть контент дополненной и смешанной реальности или снимать фотографии и видео (или и то, и другое) с помощью Google Glass была отличной идеей. Но всех бросил в глаза занудный вид того, что ты носишь все это на лице.Что, если бы все эти функции были сжаты до контактных линз?

Sony подала заявку на патент на интеллектуальную контактную линзу, которая может записывать видео. Вы управляете им, моргая глазами.

Согласно патенту Sony, датчики в объективе могут определять разницу между произвольным и непроизвольным морганием. (Это была особенность прототипа Google Glass, которая могла делать фото, когда вы подмигиваете.) Когда он обнаруживает намеренное моргание, он записывает видео. Контактные линзы Sony будут питаться от пьезоэлектрических датчиков, которые преобразуют движение глаз в электрическую энергию.Это будет включать в себя чрезвычайно маленькие версии всех частей современной цифровой камеры — автофокусного объектива, процессора, антенны и даже хранилища на объективе.

Компания Samsung получила в Корее патент на технологию, которая работает как крошечная версия Google Glass с умными контактными линзами. У него есть миниатюрный дисплей, который проецирует видео прямо вам в глаза. Опыт будет чем-то вроде смешанной реальности, такой как Microsoft Hololens или Magic Leap. Как и объектив Sony, он имеет встроенную камеру и управляется морганием.Однако, в отличие от камеры Sony, изобретение Samsung передает контент по беспроводной сети на смартфон для хранения и обработки, а не на контактной линзе.

Говоря о Magic Leap, секретном стартапе смешанной реальности, поддерживаемом Google, который собрал более 1 миллиарда долларов, компания также подала заявку на патент на интеллектуальную контактную линзу. Его патент по концепции аналогичен патенту Samsung. Magic Leap уже создает громоздкую гарнитуру смешанной реальности, сопоставимую с HoloLens от Microsoft, которая, как кажется пользователю, вводит сгенерированные компьютером изображения в поле зрения реального мира.В новом патенте Magic Leap описаны контактные линзы, которые делают нечто подобное, но без громоздкой гарнитуры. Патент Magic Leap описывает два процесса, работающих в тандеме. Один помещает изображение на контактные линзы, чтобы создать видимость виртуального объекта, плавающего в реальном мире, а другой сообщает свету, как он должен выглядеть «сфокусированным» на определенной фокусной точке в пространстве.

Контактные линзы держат врача подальше от врача на весь день

Другие компании работают над умными контактными линзами, которые предназначены для помощи при различных заболеваниях.

Исследователи Медицинского центра Колумбийского университета работают над умными контактными линзами, которые могут определить, особенно ли быстро прогрессирует глаукома у пациента. Если пациент будет носить линзу всего 24 часа и постоянно контролировать кривизну хрусталика глаза пациента в течение этого времени, врачи могут гораздо лучше контролировать прогрессирование заболевания.

Стартап под названием Medella работает над интеллектуальными контактными линзами для измерения уровня глюкозы, в которых используются датчики и крошечные чипы в линзах для контроля уровня глюкозы, а затем используется антенна для передачи данных на смартфон пользователей через Bluetooth, концепция аналогична Проект Verily.

Эти медицинские сенсорные контактные линзы, вероятно, станут первыми на рынке, возможно, в ближайшие два года.

Какими бы долгими ни были временные рамки, постоянно сокращающаяся электроника так же неизбежна, как смерть и налоги. Эта неизбежная усадка вдохновит на самые разные идеи об электронных умных контактных линзах, в том числе на многие, о которых мы еще не слышали.

Мы также можем рассчитывать на то, что умные контактные линзы будут работать в тандеме с другими носимыми устройствами, в том числе (и особенно) наушниками вычислительными устройствами, которые дадут нам большинство преимуществ умных часов или смартфонов, но без каких-либо видимых электронных устройств.

И все это произойдет раньше, чем вы думаете.

Не моргайте, иначе вы пропустите революцию в области умных контактных линз.

Samsung патентует интеллектуальную контактную линзу AR

Компания Samsung получила патент на «умные» контактные линзы.

В корейском патенте упоминается дополненная реальность (AR) и методы управления, которые будут использоваться.Речь идет не только о нанесении данных прямо на линзу, это о контактных линзах, которые могут как принимать, так и передавать информацию. Интеллектуальная контактная линза включает в себя дисплей, камеру и антенну.

Samsung — не единственная компания, которая думает об умных контактных линзах. Google работает над проектом с 2014 года — когда он анонсировал проект умных контактных линз, специально нацеленный на измерение уровня глюкозы в слезах как способ помочь контролировать диабет.

С тех пор проект стал частью Verily, ориентированной на здоровье компании, входящей в Alphabet — материнской компании Google, созданной в прошлом году.

Вы можете прочитать: Pfizer и IBM объединяются в области носимых устройств для лечения болезни Паркинсона

Всевидящее око

Samsung, похоже, имеет в виду гораздо более широкий набор применений своих умных контактных линз, чем Google, с амбициями по обеспечению взгляда на мир в стиле дополненной реальности. Объектив имеет датчики, которые могут обнаруживать моргание и движение глаз, что позволяет управлять им непосредственно с помощью глаза.

Samsung также зарегистрировал торговую марку Gear Blink в США и Южной Корее.Примечательно, однако, что для правильной работы объектив необходимо подключить к смартфону.

Во многих отношениях Samsung выводит идею Google Glass на следующий шаг и создает менее навязчивый способ предоставления информации непосредственно пользователю без необходимости в отдельном экране.

Глубокое погружение в AR

Internet of Business спросил Джеймса Моара, старшего аналитика Juniper Research, о концепции умных контактных линз и подходе Samsung.

Он сказал нам: «Возможности линз, похоже, аналогичны интеллектуальным очкам текущего поколения, предлагая возможности отображения HUD и функции, связанные с камерой, но которые, вероятно, потребуют тесного подключения к другому устройству для обработки данных. Хотя теоретически это может использоваться в различных умных очках на рабочем месте, требование подключения внешнего устройства обработки данных (вероятно, через Bluetooth) ограничивает полезность линз, а также ведет к потере и невозможности их использования. общий.В отраслях, где информация в режиме громкой связи наиболее полезна (полевые службы, логистика, медицинские работники), это проблемы, которые могут серьезно ограничить развертывание устройств.

«Для потребителей они, безусловно, менее навязчивы, но, вероятно, не более полезны, чем умные очки. Основное уравнение ценности для потребителей с этими устройствами в настоящее время: «Стоит ли покупать их, чтобы мне не приходилось вынимать телефон из кармана?» Это особенно актуально для этих объективов, поскольку им, вероятно, придется иметь смартфон поблизости, чтобы вообще выполнять какую-либо обработку.Фактические преимущества устройства на данном этапе для среднего потребителя кажутся минимальными.

«В зависимости от объема возможностей AR-устройств (вероятно, ограниченных из-за единственной камеры), объективы могут быть полезны для ряда руководств по AR-технологиям, которым необходим элемент громкой связи, чтобы сделать их наиболее эффективными.