CN106104365A - 其中具有产生氧的元件的眼科镜片 - Google Patents

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Abstract

在此描述了一种接触镜片，该接触镜片可以在患者佩带上它时主动产生氧，氧被直接供应至角膜。该接触镜片包括：由水凝胶材料或优选硅酮水凝胶材料构成的镜片本体；至少一个阳极，该至少一个阳极用于从与该阳极接触的水中电解产生氧；以及至少一个阴极，该至少一个阴极与该阳极操作性地偶联以形成电解池。该阳极和该阴极被嵌入在该镜片本体内并且操作性地连接至电源和控制元件，该控制元件自动地在该阳极和该阴极之间施加电势电压、驱动电流穿过该阳极和该阴极以从对水的电解产生氧、并且控制眼睛中对水电解的定时和持续时间。

Description

其中具有产生氧的元件的眼科镜片
本发明涉及一种眼科镜片、具体涉及一种接触镜片，该眼科镜片在其中包括产生氧的元件。
背景
角膜不能像其他组织一样从血供给中接收氧。在眼睛睁开时，角膜主要经由眼泪从大气中接收氧。当眼睛闭合时(例如睡觉期间)，角膜主要从来自上睑裂血管的毛细血管丛的氧扩散中接收氧。如果没有足够的氧到达角膜，就会发生角膜肿胀。长时间缺氧造成角膜中不希望的血管生长。
软性接触镜片的佩带不可避免地减少对角膜的供氧，因为它可能形成防止氧到达角膜的氧屏障。对于在睁眼状态下从大气中或从上睑裂血管的毛细血管丛中为角膜供氧而言，由患者佩带的接触镜片的透氧率都是至关重要的。近年来，软性硅酮水凝胶接触镜片由于其高送氧率和舒适性而变得越来越流行。硅氧烷水凝胶接触镜片通过高送氧率使充足的氧气穿过透镜渗透到角膜，并且对角膜健康的负面影响最小。
近来，已经提出的是，可以将液晶光电元件结合在接触镜片中来提供针对一个或多个焦距的视力矫正的电子主动动态光学器件。参见美国专利号6851805、7490936和8154804。然而，这些光电元件的存在不可避免地基本上或完全防止了氧穿过在其内具有光电元件的接触镜片来渗透至角膜，并且可能对角膜健康有不利的影响。
因此，对于将不依赖于被动氧扩散/传输的接触镜片仍存在需要。在此专利中所描述的对于这个问题的解决方案是使接触镜片能够主动产生直接供应至角膜的体内氧。
概述
本发明涉及一种接触镜片，该接触镜片包括：由水凝胶材料或硅酮水凝胶材料构成的一个镜片本体；至少一个阳极，该至少一个阳极用于从与该阳极接触的水中电解产生氧；以及至少一个阴极，该至少一个阴极与所述至少一个阳极操作性地偶联以形成一个电解池，其中该阳极和该阴极被嵌入在该镜片本体内并且操作性地连接至电源和控制元件，其中该控制元件能够在患者佩带该接触镜片时自动地在该阳极和该阴极之间施加一个电势电压、并且驱动电流穿过该阳极和该阴极以便从对水的电解产生氧、并且控制水电解的定时和持续时间。
本发明的以上和其他方面、特征和优势可以通过参考此处的附图和具体描述理解，并且通过所附权利要求中具体指出的各个元素和组合实现。应理解的是，前面的总体描述和下面对附图的简要说明以及对本发明的详细描述为示例性的并是对本发明的优选实施例的解释，而不是对所请求保护的本发明限制。
附图简要说明
图1示意性地展示了接触镜片。
图2展示了被嵌入在本发明的接触镜片中的阳极的优选形状；
图3展示了被嵌入在本发明的接触镜片中的阳极的另一个优选形状。
详细说明
除非另外定义，否则在此使用的所有技术和科学术语具有与由本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。总体上，在此使用的命名法和实验室程序是本领域众所周知的且常用的。常规的方法用于这些程序，如在本领域和各种通用参考文献中提供的那些。当以单数提供术语时，诸位发明人也考虑了该术语的复数。在此使用的命名法和以下描述的实验室程序是本领域中众所周知的且常用的那些。另外，除非上下文中另外明确指出，说明书(包括所附权利要求书)中对单数形式的提及，例如“一个/一种(a/an)”和“该(the)”包括复数，且对特定数值的提及至少包括该特定值。如在此使用的“约”意思是被称为“约”的数字包括所叙述的数加上或减去那个所叙述的数字的1％-10％。
如在本申请中所使用的，术语“任选的”或“任选地”指的是随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且指的是该描述包括其中该事件或情况发生的情形以及其中其不发生的情形。
本发明总体上针对一种接触镜片，该接触镜片可以在患者佩带它时主动产生直接供应至该接触镜片后面的角膜的体内氧。所发现的是，可以仅仅通过使用至少一个阳极、至少一个阴极、和电源(例如电池)来将水的体内电解用于主动产生足够的氧，以用于供应至患者所佩带的接触镜片后面的角膜。在本发明的接触镜片中，水的电解半反应可以如下产生：在阳极处2H2O→O2+4H++4e-，并且在阴极处2H2O+2e-→2H2+2OH-。估算出的是，对于基于100％效率损耗的一天完全使用，使用具有100μWhr容量的一个电池来对水电解可以产生约2.6x10-7摩尔的氧，类似于由具有80微米的厚度和28巴勒(barrer)的透氧性的接触镜片经由被动扩散机制提供给眼睛的氧的量。
本发明的接触镜片包括：由水凝胶材料或硅酮水凝胶材料构成的一个镜片本体；至少一个阳极，该至少一个阳极用于从与该阳极接触的水中电解产生氧；以及至少一个阴极，该至少一个阴极与所述至少一个阳极操作性地偶联以形成一个电解池，其中该阳极和该阴极被嵌入在该镜片本体内并且操作性地连接至电源和控制元件，其中该控制元件能够在患者佩带该接触镜片时自动地在该阳极和该阴极之间施加一个电势电压、并且驱动电流穿过该阳极和该阴极以便从对水的电解产生氧、并且控制水电解的定时和持续时间。
如在本申请中所使用的，如本领域技术人员已知的，术语“接触镜片”指的是可以放置在佩带者眼睛上或眼睛内的结构。接触镜片可以矫正、改进或改变使用者的视力，但不是必须如此。接触镜片可以具有本领域中已知的或后来开发的任何适当材料，并且可以是软性镜片、硬性镜片或混合镜片。软性接触镜片是水凝胶接触镜片或硅酮水凝胶接触镜片。
“水凝胶接触镜片”指的是具有由水凝胶材料制成的镜片本体的接触镜片。“硅酮水凝胶接触镜片”指的是具有由硅酮水凝胶材料制成的镜片本体的接触镜片。
如在本申请中所使用的，如本领域技术人员已知的，术语“水凝胶”或“水凝胶材料”指的是不可溶于水的并且当完全水化时在其聚合物基质内含有按重量计至少10％的水的一种交联聚合物材料。
如在本申请中所使用的，如本领域技术人员已知的，术语“非硅酮水凝胶材料”指的是理论上不含硅酮的水凝胶材料。
如在本申请中所使用的，如本领域技术人员已知的，术语“硅酮水凝胶材料”指的是含硅酮的水凝胶材料。
典型地，接触镜片具有前表面(或前面的表面)和相对的后表面(或后面的表面)以及前表面和后表面成楔形终止的圆周边缘。
在此所用的接触镜片的“前面的表面或前表面”指的是佩带过程中背离眼睛的镜片表面。通常基本上是凸起的前表面也可以被称作镜片的前曲面。
在此所用的接触镜片的“后面的表面或后表面”指的是佩带过程中面朝眼睛的镜片表面。通常基本上是凹入的后表面也可以被称作镜片的基曲面。
如本领域技术人员众所周知的，接触镜片的前表面和后表面各自通常包括中央光学区、围绕中央光学区的周边区(即，一个或多个非光学区)。相应地，通过前表面和后表面的组合，接触镜片包括中央光学区以及围绕中央光学区的周边区(即，一个或多个非光学区)。图1示意性地展示了典型接触镜片的前视图(即，从前表面侧来看)。接触镜片100具有中央光学区110、周边区120和圆形边缘区140。中央光学区110通常位于接触镜片的中央区域，其矫正佩带者的屈光不正并且可以具有范围从约7.0mm至约9.0mm的直径。中央光学区110还通常与接触镜片100的几何中心同心。周边区120可以由贴补在一起以形成连续表面的一个或多个周边带或区域构成。周边区120通常与接触镜片100的几何中心同心。圆形边缘区140从周边区130的外周边边缘向外延伸。边缘区140与周边区相切并且与后表面组合提供可以在眼睛上提供舒适镜片适配的基本上均匀的厚度。
在本发明中使用的所有阳极和阴极其本身性质是导电的，并且在操作中电流可以被驱动穿过其中的每一者来去到电源和由电源而来。根据本发明，这些阳极和这些阴极是由常规的惰性导电材料构成的，例如铂、石墨、钯、铝、金、银、钌、或硼掺杂金刚石、透明导电氧化物(例如，铟锡氧化物、掺氟氧化锡、铝掺杂氧化锌、掺铟氧化镉等)、碳纳米管、石墨烯、透明导电聚合物(例如，聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚(磺酸苯乙烯酯)掺杂聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、掺杂聚乙炔、掺杂聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、掺杂聚(4,4-辛酯环戊醇二噻吩)等)、或本领域技术人员已知的任何导电材料。
在优选实施例中，阳极包括氯化物难接近的阳极(即，在其上具有带负电荷的薄膜，例如，全氟磺酸等)以用于防止眼泪中的氯根离子接近阳极，由此防止氯根原子在阳极处氧化形成氯。可以通过将电极浸入在带负电荷的材料的有机溶液中并且然后蒸发有机溶剂以在电极的表面上形成带负电荷的薄膜来制备这种氯化物难接近的阳极。这种带负电荷的薄膜仅允许中性分子或阳离子(即，带正电荷的离子)穿过以达到阳极的表面。将拒绝在眼泪中的任何氯根离子，但是允许钠离子和中性水分子的自由传送。这将允许在阳极处形成氧离子和氢离子，而不会由眼泪中的氯根离子形成氯(随后形成次氯酸和次氯酸盐)。
根据本发明，该阳极和该阴极可以彼此独立地是一个大的单个连续电极、多个电极、或电极栅。它们可以呈任意形状，只要它们适合于嵌入在接触镜片中即可。优选地，该阳极和该阴极具有本领域技术人员已知的3维形状，例如，细线、弧线、平坦矩形、平坦方形、平坦圆形、平坦扇形、规则或不规则的平坦多边形、平坦环形环、平坦环形扇区、或其组合。该阳极和该阴极可以位于接触镜片的几何中心处或附近或者在接触镜片的任何位置。
在优选实施例中，该阳极和任选地该阴极被嵌入在包括该接触镜片的几何中心的区域中。优选地，该阳极和该阴极是透明的或半透明的。
在优选实施例中，该阳极和该阴极被嵌入在该接触镜片的该中央光学区与该周边区之间的结合区域中或者在该周边区中但邻近于该中央光学区。当该阳极和该阴极位于这种区域中时，它们将不干扰接触镜片的中央光学区的功能，即使该阳极和该阴极不是透明的也是如此。
在优选实施例中，该阳极和该阴极彼此独立地具有平坦环形环的形状，该平坦环形环的形状与该接触镜片的中心同心并且具有基本上均匀的外部周边边缘，该基本上均匀的外部周边边缘具有从约8mm至约14mm的直径。该环形环的宽度优选地从约0.5mm至约2.5mm(优选地从约0.75mm至约2.25mm、更优选地约0.9mm至约2.0mm、甚至更优选地从约1.2mm至约1.8mm)。平坦环形环可以具有基本上均匀的内部周边边缘或者不均匀或锯齿状的内部周边边缘。该阳极和该阴极可以彼此独立地由导电材料的网制成，从而增加其用于电解反应的表面积。所相信的是，通过具有呈这种平坦环形环形状的节点，可以产生有效覆盖镜片的整个中央部分的氧，同时不影响或由于所产生的氧的侧向扩散而最小干扰中央光学区的功能。
在此使用的“基本上均匀的边界或周边边缘”指的是其上的位置具有基本上恒定的径向(即，离镜片中心的)距离(即互相之间相差少于20％)的边界或周边边缘。在此使用的“不均匀或锯齿状的周边边缘”指的是其上的位置具有的径向(即，离镜片中心的)距离互相之间至少相差20％的边界或周边边缘。
图2示意性地展示了本发明的阳极(和/或阴极)200的优选形状。平坦环形环与镜片的几何中心201同心，并且具有基本上均匀的外部周边边缘214和基本上均匀的内部周边边缘216。外部周边边缘14可以具有从约12.5mm至约14mm的直径。
图3示意性地展示了本发明的阳极(和/或阴极)300的优选形状。平坦环形环与镜片的几何中心301同心，并且具有基本上均匀的外部周边边缘314和锯齿状的内部周边边缘316。外部周边边缘314可以具有从约12.5mm至约14mm的直径。本发明的阳极(和/或阴极)300优选地是由导电材料的网制成的。
当阳极和任选地阴极是平坦环形环时，它们优选地具有不透明色并且具有当镜片在眼睛上并居中时足以部分地或基本上完全地覆盖镜片佩带者的角膜缘区域的直径。角膜缘区域是眼睛的位于眼睛的虹膜区域与巩膜区域之间的区域。优选地，平坦环形环基本上完全地覆盖角膜缘区域。平坦环形环的与镜片的几何中心最接近的最内边界或边缘可以距镜片几何中心约5mm至约12mm、优选地约6mm至约11.5mm、甚至更优选地约7mm至约11mm。该环可以具有任何合适的宽度并且优选地在宽度上为约0.5mm至约2.5mm、在宽度上更优选地为约0.75mm至约1.75mm、或在宽度上甚至更优选地为约0.8mm至约1.25mm。阳极和任选地阴极可以具有任何颜色，例如，蓝色、灰色、棕色、淡蓝色、蓝绿色、紫色、深紫色、蓝紫色、浅绿色、黄色或绿色。对于阳极和任选地阴极的优选颜色是具有紫色调的黑色。
通过具有有色环形环，如果角膜缘环的颜色与虹膜的自然色类似、或者角膜缘环的颜色与虹膜的自然色相同但具有较低的亮度、或者角膜缘环的颜色比虹膜的自然色更深，则阳极不仅可以起产生氧的元件的作用，并且可以起用于增强佩带者的自然眼睛颜色并且使眼睛被普通观察者感知起来觉得更醒目和/或更大的人工角膜缘环的作用。
阳极和阴极可以间隔开，但是优选地靠近彼此，从而使接触镜片中的局部pH改变最小化(在阳极的表面周围具有较高的局部H+浓度和较高的局部OH-浓度)。更优选地，该阴极位于该接触镜片的该阳极和该前表面之间并且由一个带负电荷的薄膜与该阳极分隔开。
根据本发明，嵌入在本发明的接触镜片中的控制元件可以含有多个器件(如本领域技术人员已知的，例如，一个或多个微型化电子装置，诸如微处理器、用于存储用于特定处方的指令和/或数据的存储器、和/或微型化嵌入式系统)，这些器件用于在被患者佩带该接触镜片时自动地在该阳极和该阴极之间施加电势电压、并且驱动电流穿过该阳极和该阴极以由水的电解产生氧、并且控制水的电解的定时和持续时间。控制元件还可以控制嵌入在接触镜片中的其他电子装置和/或电子主动装置。
在本发明中可以使用任何电源。这样的电源的实例无限制地包括电池(例如，锂离子电池等)、用于将光能转变为电能的光伏能量电池(例如，仅通过举例的方式，由透明光电聚合物膜生产的薄光伏电池等)、用于将热能转变为电能的热电电池、用于将来自眼睛运动的动能转变成电能的压电电池(例如，透明压电聚合物的薄膜等)、电容器(例如，电薄膜电容器等)、或其组合。电源包括优选地至少一个电池、更优选地至少一个可再充电电池、甚至更优选地呈平坦环形环形状的至少一个薄膜或呈平坦环形扇区形状的至少一个薄膜电池。
薄膜电池可以是单次充电和可再充电形式的。可再充电的薄膜电池是可商购的，例如橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)自从1990年代早期开始生产了各种形式。目前这种电池的商品制造商包括Excellatron Solid State.LLC(亚特兰大)、Infinite Power Solutions(科罗拉多州利特尔顿)和Cymbet Corporation(麋鹿河，明尼苏达州)。本领域技术人员已知如何将薄膜电池形成为任何希望的三维形状(例如平坦环形环或扇环)。
根据本发明，该控制元件和该电源优选地位于该接触镜片的阳极与前表面之间。在这种几何安排中，阳极将缓和与控制元件和电源的不透氧性相关的问题。
在优选实施例中，本发明的接触镜片进一步在其中包括用于视力矫正的光电元件。光电元件已经披露在美国专利号6851805、7490936和8154804(通过引用以其全文结合在此)中并且可以用于本发明。
在优选实施例中，本发明的接触镜片进一步在其上包括涂层。优选地，该涂层是一个水凝胶层，该水凝胶层具有较高的含水量、并且当通过原子力显微镜从呈完全水化状态并且基本上没有硅酮的硅酮水凝胶接触镜片(即，如特征为具有当由呈干燥状态的接触镜片的XPS分析测量时的总元素百分比的约5％或更少、优选地约4％或更少、更优选地约3％或更少的表面硅原子百分比)的后表面至前表面的横截面上测量时具有至少约0.05微米的厚度(优选地从约0.1微米至约20微米、更优选地从约0.25微米至约15微米、甚至更优选地从约0.5μm至约12.5μm、特别优选地从约1μm至约10μm)。
本发明的接触镜片可以由用于形成非硅酮水凝胶但优选硅酮水凝胶的镜片配制品根据涉及一次性模具的改进注塑模制处理(例如，PCT公开专利申请号WO/87/04390、EP-A0 367 513、美国专利号5,894,002)或通过所谓的Lightstream TechnologyTM(爱尔康公司(Alcon))来制造，其涉及可再使用的模具和在光化学辐射的空间限制下使得镜片形成组合物固化(美国专利号5,508,317、5,583,163、5,789,464、5,849,810、和8,163,206)。
“镜片配制品”指的是可聚合成分，其可以被热固化或光化学固化(即聚合和/或交联)以获得交联聚合物。光化学辐射的实例为UV辐射、离子辐射(例如伽马射线或者X射线辐射)、微波福射等等。热固化或光化学固化方法对本领域技术人员是众所周知的。透镜形成材料对本领域技术人员来说是众所周知的，例如：非硅酮水凝胶和硅酮水凝胶。
为生产硅酮水凝胶(SiHy)接触镜片，用于将接触镜片注塑模制的SiHy镜片配制品总体上包括选自由下组中的至少一种组分，该组由以下各项构成：含硅氧烷的乙烯类单体、含硅氧烷的乙烯类大分子单体、含硅氧烷的预聚物、亲水性乙烯类单体、疏水性乙烯类单体、交联剂、自由基引发剂(光引发剂或热引发剂)、亲水性乙烯类大分子单体/预聚物以及它们的组合，如本领域技术人员众所周知的。如本领域技术人员已知的，SiHy接触镜片配制品还可以包括本领域技术人员已知的其他必要组分，例如，UV吸收剂、可视性着色剂(例如，染料、颜料、或其混合物)、抗微生物剂(例如，优选地银纳米粒子)、生物活性剂、可浸出润滑剂、可浸出眼泪稳定剂及其混合物。然后使所得SiHy接触镜片经受用萃取溶剂萃取以从所得透镜中除去未聚合组分并且经受水合过程，如本领域技术人员已知的那样。自本申请申请日为止公布的许多专利和专利申请中已经描述了多种硅酮水凝胶镜片配制品。它们中所有都可用于获得本发明的SiHy接触镜片。用于制造商用SiHy镜片的SiHy镜片配制品(例如，lotrafilcon A、lotrafilcon B、balafilcon A、galyfilcon A、senofilcon A、narafilconA、narafilcon B、comfilcon A、enfilcon A、asmofilcon A等)也可以用于制造SiHy接触镜片。
用于制造接触镜片的镜片模具对本领域技术人员是众所周知的，并且例如在注塑模制或旋转铸造中使用。例如，一个模具(用于铸塑模制)通常包括至少两个模具区域(或部分)或者半模，即第一和第二半模。该第一半模限定一个第一模制(或光学)表面并且该第二半模限定一个第二模制(或光学)表面。该第一和第二半模被配置为接纳彼此，使得在该第一模制表面与该第二模制表面之间形成一个镜片形成空腔。一个半模的模制表面是该模具的空腔形成表面并与镜片形成材料直接接触。
制造用于铸塑模制接触镜片的模具区域的方法总体上对于本领域技术人员来说是众所周知的。本发明的方法不局限于任何特定的形成模具的方法。事实上，可以将任何形成模具的方法用于本发明中。该第一和第二半模可以通过各种技术(如注射模制或车床加工)形成。用于形成这些半模的适合方法的实例披露于Schad的美国专利号4,444,711；Boehm等人的4,460,534；Morrill的5,843,346；以及Boneberger等人的5,894,002中，这些专利也通过引用结合在此。
几乎本领域已知的所有用于制造模具的材料都可以用于制造用于制备接触镜片的模具。例如，可以使用聚合物材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PMMA、COC级8007-S10(来自德国法兰克福市和美国新泽西州萨米特(Frankfurt,Germany and Summit,New Jersey)的泰科纳公司(Ticona GmbH)的乙烯与降冰片烯的清澈无定形的共聚物)等。可以使用允许紫外线透射的其他材料，如石英玻璃和蓝宝石。
优选的可再使用的模具的实例是在1994年7月14日提交的美国专利申请号08/274,942、2003年12月10日提交的10/732,566、2003年11月25日提交的10/721,913、以及美国专利号6,627,124(这些专利通过引用以其全文结合)中披露的那些。可重复使用的模具可由石英、玻璃、蓝宝石、CaF2、环烯烃共聚物(例如像来自德国法兰克福和新泽西萨米特的泰科纳公司(Ticona GmbH of Frankfurt,Germany and Summit,New Jersey)的COC等级8007-S10(乙烯和降冰片烯的透明无定形共聚物)，来自肯塔基州路易斯维尔的瑞翁化学公司(Zeon Chemicals LP,Louisville,KY)的和)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、来自杜邦(DuPont)的聚甲醛(Delrin)、来自G.E.塑料(G.E.Plastics)的(聚醚酰亚胺)、等制成。
根据本发明，可以如下地生产接触镜片。首先，获得包括一个母半模和一个公半模的模具，其中该母半模限定对应于一个接触镜片的前表面的第一模制(或光学)表面，并且该第二半模限定对应于该接触镜片的后表面的第二模制(或光学)表面，其中该母半模和该公半模被配置成用于接收彼此，从而在该第一模制表面与该第二模制表面之间形成一个镜片形成空腔。一个半模的模制表面是该模具的空腔形成表面并且与镜片配制品直接接触。第二，根据本领域技术人员已知的任何方法，将第一镜片配制品量(或优选地硅酮水凝胶镜片配制品)沉积到该母半模的该第一模制表面上，从而形成具有所希望厚度(例如，从约5微米至约50微米、优选地从约5微米至约40微米、更优选地从约10微米至约30微米的厚度)的第一层。在将镜片配制品的第一层形成在母半模的第一模制表面上之后，可以使得镜片配制品的第一层部分地或基本上固化(任选步骤)。第三，将用于电解产生氧的至少一个阳极、至少一个阴极、控制元件、以及电源放置在任选固化的镜片配制品的第一层的顶部上。第四，将第二镜片配制品量全部沉积在第一层、用于电解产生氧的该至少一个阳极、至少一个阴极、控制元件、和电源之上以形成该镜片配制品的第二层。第五，将公半模与母半模一起关闭。第六，使具有镜片配制品的第一层和第二层的关闭模具以及被夹在镜片配制品的第一层与第二层之间的阳极、阴极、控制元件、和电源在形成在第一模制表面与第二模制表面之间的模具空腔内经受固化条件(热固化或光化学固化条件)以形成本发明的接触镜片。应理解的是，如本领域技术人员已知的，本发明的所得到的接触镜片可以经受其他处理、镜片取出、水合作用、涂层、以及封装、高压反应及其组合。
根据本发明，该阳极、该阴极、该控制元件、和该电源在上述处理的第三步骤中在被放置在该镜片配制品的第一层的顶部上之前可以被包封在一种水凝胶材料(优选地硅酮水凝胶材料)中以形成呈环形环形式的包囊。
本领域技术人员非常熟悉如何将涂层应用于接触镜片。优选地，使用了美国专利号8529057(通过引用以其全文结合在此)中描述的涂层处理来在本发明的接触镜片的表面上形成非硅酮水凝胶涂层。
前述披露将使本领域普通技术人员能够实践本发明。可以对在此描述的各种实施例做出各种修改、变化和组合。为了使读者能够更好地理解其具体实施例及优点，建议参考以下实例。所旨在的是本说明书和实例被认为是示例性的。

Claims (18)

1.一种接触镜片，包括：
(1)由水凝胶材料或硅酮水凝胶材料构成的一个镜片本体；
(2)至少一个阳极，该至少一个阳极用于从与该阳极接触的水中电解产生氧；
(3)至少一个阴极，该至少一个阴极与所述至少一个阳极操作性地偶联以形成一个电解池，
其中该阳极和该阴极被嵌入在该镜片本体内并且操作性地连接至一个电源和一个控制元件，
其中该控制元件能够在患者佩带上该接触镜片时自动地在该阳极和该阴极之间施加一个电势电压、并且驱动电流穿过该阳极和该阴极以从对水的电解产生氧、并且控制对水的电解的定时和持续时间，
其中该接触镜片具有一个前表面和一个相反的后表面以及一个圆周边缘，该前表面和该后表面在该圆周边缘成楔形终止，
其中该接触镜片包括一个中央光学区、围绕该中央光学区的一个周边区、以及围绕该周边区的一个边缘区。
2.如权利要求1所述的接触镜片，其中该镜片本体是由硅酮水凝胶材料构成的。
3.如权利要求1或2所述的接触镜片，其中该阳极包括一个氯化物难接近的阳极，该氯化物难接近的阳极是其上具有带负电荷的薄膜的电极。
4.如权利要求1至3中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极彼此独立地包括一个大的单个连续电极、多个电极、或电极栅。
5.如权利要求1至4中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极彼此独立地呈细线、弧线、平坦矩形、平坦方形、平坦圆形、平坦环形扇区形、规则或不规则的平坦多边形、平坦环形环、平坦环形扇区形的形状、或其组合形状。
6.如权利要求1至5中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和任选地该阴极被嵌入在包括该接触镜片的几何中心的区域中。
7.如权利要求6所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极是透明的或半透明的。
8.如权利要求1至5中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极被嵌入在该接触镜片的该中央光学区与该周边区之间的结合区域中或者在该周边区中但邻近于该中央光学区。
9.如权利要求1至5和8中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极彼此独立地具有平坦环形环的形状，该平坦环形环的形状与该接触镜片的中心同心并且具有基本上均匀的外部周边边缘，该基本上均匀的外部周边边缘具有从约8mm至约14mm的直径以及从约0.5mm至约2.5mm(优选地从约0.75mm至约2.25mm、更优选地约0.9mm至约2.0mm、甚至更优选地从约1.2mm至约1.8mm)的宽度。
10.如权利要求9所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极具有不透明色并且当该接触镜片在眼睛上并居中时部分地或完全地覆盖镜片佩带者的角膜缘区域，其条件是该平坦环形环的最靠近该镜片的几何中心的最内边界或边缘距该接触镜片的几何中心约5mm至约12mm(优选地约6mm至约11.5mm、更优选地约7mm至约11mm)。
11.如权利要求1至10中任一项所述的接触镜片，其中该阴极位于该接触镜片的该阳极和该前表面之间并且由一个带负电荷的薄膜与该阳极分隔开。
12.如权利要求1至11中任一项所述的接触镜片，其中该接触镜片进一步包括被嵌入在其中的用于视力矫正的光电元件。
13.如权利要求1至12中任一项所述的接触镜片，其中该控制元件和该电源位于该接触镜片的该阳极与该前表面之间。
14.如权利要求1至13中任一项所述的接触镜片，其中该接触镜片进一步包括在其上的一个涂层。
15.如权利要求14所述的接触镜片，其中该涂层是一个水凝胶层，该水凝胶层具有较高的含水量、并且当通过原子力显微镜从呈完全水化状态并且基本上没有硅酮的硅酮水凝胶接触镜片(即，如特征为具有当由呈干燥状态的接触镜片的XPS分析测量时的总元素百分比的约5％或更少、优选地约4％或更少、更优选地约3％或更少的表面硅原子百分比)的后表面至前表面的横截面上测量时具有至少约0.05微米的厚度(优选地从约0.1微米至约20微米、更优选地从约0.25微米至约15微米、甚至更优选地从约0.5μm至约12.5μm、特别优选地从约1μm至约10μm)。
16.如权利要求1至15中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极具有完全相同的形状。
17.一种用于生产如权利要求1至16中任一项所述的接触镜片的方法，包括以下步骤：
(1)获得一个模具，该模具包括一个母半模和一个公半模，其中该母半模限定对应于一个接触镜片的前表面的第一模制(或光学)表面，并且该第二半模限定对应于该接触镜片的后表面的第二模制(或光学)表面，其中该母半模和该公半模被配置成用于接收彼此，从而在关闭时在该第一模制表面与该第二模制表面之间形成一个镜片形成空腔；
(2)将第一镜片配制品量(或优选地硅酮水凝胶镜片配制品)沉积到该母半模的该第一模制表面上，从而形成具有所希望厚度(例如，从约5微米至约50微米、优选地从约5微米至约40微米、更优选地从约10微米至约30微米的厚度)的第一层；
(3)任选地将该镜片配制品的该第一层固化在该母半模的该第一模制表面上；
(4)在任选被固化的镜片配制品的第一层的顶部上放置用于电解产生氧的至少一个阳极、与所述至少一个阳极操作性地偶联以形成一个电解池的至少一个阴极、一个控制元件、以及电源，其中该控制元件能够在患者佩带上该接触镜片时自动地在该阳极和该阴极之间施加一个电势电压、并且驱动电流穿过该阳极和该阴极以从对水的电解产生氧、并且控制对水的电解的定时和持续时间；
(5)将第二镜片配制品量沉积在该第一层、该阳极、该阴极、该控制元件、和该电源之上以形成该镜片配制品的第二层，其中该阳极、该阴极、该控制元件、和该电源被夹在该镜片配制品的第一层与第二层之间；
(6)将该公半模关闭到该母半模上，从而将夹在该镜片配制品的第一层与第二层之间的该阳极、该阴极、该控制元件、和该电源封闭在被形成在该第一模制表面与该第二模制表面之间的该镜片形成空腔内；
(7)在该镜片形成空腔内使镜片配制品的第一层和第二层热固化或光化学固化(即，聚合)以形成该接触镜片。
18.如权利要求17所述的方法，其中该阳极、该阴极、该控制元件、和该电源在步骤(4)中在被放置在该镜片配制品的第一层的顶部上之前是包封在一种水凝胶材料(优选地硅酮水凝胶材料)中的以形成呈环形环形式的包囊。
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