JP2017198984A - 高度な眼用デバイスのための酸素濃度を高める方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高度なコンタクトレンズ装用下での、涙液中の酸素レベルを高める方法及び装置を提供する。【解決手段】高度なコンタクトレンズは、その本体部にわたり液流不透過性であるインサート１００を含んでもよい。高めるための方法は、インサート１００を通る細孔を作成することと、吸収性材料の層を含み、酸素を発生させるか若しくは放出するデバイス、又は涙液をコンタクトレンズの下に移動させる手段を含むコンタクトレンズの本体部分内にチャネルを作成することを含んでもよい。【選択図】図１Ａ

Description

高度な眼用デバイスとユーザーの目との境界面における酸素濃度を高める方法及び装置を記載する。いくつかの実施形態では、酸素濃度を高める本方法及び装置は、眼用デバイスを通した想像に対して非摂動的である細孔の形成に関与する。いくつかの実施形態では、酸素の保存が関与する。いくつかの実施形態では、酸素を含有する液の移動により、解決策がもたらされる。いくつかの実施形態では、本方法及び装置の使用分野は、埋め込まれたインサートデバイスを利用する任意の眼用デバイス又は製品を含み得る。

近年、医療用デバイスの数及びその機能が急速に発達し始めている。眼用分野で著しい進歩がとげられ、電気活性機能が眼用レンズに組み込まれている。これらのデバイスのいくつかの実施形態として、多様な機能を発揮する半導体デバイス等の部品が挙げられ得る。しかしながら、そのような半導体部品はエネルギーを必要とするため、典型的にそのような生体適合性デバイス内に通電素子も含まれ得る。生体適合性デバイスの形状及び比較的小さい寸法により、様々な機能性を画定するために、新規かつ困難な環境がもたらされる。多くの実施形態では、生体適合性デバイス内に電気活性素子及び通電素子を備えるインサートデバイスを含む安全で、信頼性が高く、小型で、かつ費用対効果の高い手段を提供することが重要となり得る。これらのインサートデバイスは、様々な物質がデバイス本体部内に拡散することを妨げる必要があり得る。最終的な影響により、眼用デバイス下の目の表面にある酸素固有の能力が低減する恐れがある。したがって、目の表面に近接した領域への酸素輸送を高める高度な眼用デバイスの新規な実施形態に対する必要性が存在する。

したがって、装用した眼用デバイスの後方面とユーザーの目との間の領域に存在する酸素レベル（酸素ガス又は酸素分子とも呼ばれ得る）を高める方法及び装置を開示する。

角膜は空気中からの酸素、及び眼房水を受け取る。眼房水は、本質的には血液から赤血球を取り去った血液の濾液である。眼房水は透明であり、角膜と水晶体の両方に栄養分を提供する。毛様体は、毛様体突起を通して眼房水を提供する。前角膜涙膜は、３層を含む。最外層は表在性の油層であり、最内層は粘液層であり、涙膜の９８パーセントである中間層は涙液又は水性層である。中間層は酸素摂取の役割を担い、角膜代謝を維持する。本質的に、空気中からの酸素は涙の中に拡散し、浸透を介して角膜へと移動する。

健康な角膜は、上述の機構から酸素と栄養分の両方を必要とする。現今のシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、空気中から涙へ角膜へと十分な酸素伝達を提供する。しかしながら、電子レンズ等の高度なコンタクトレンズは、潜在的に酸素輸送を制限し得る封止インサートを備える。したがって、本発明は、角膜への十分な酸素伝達を確実にするための様々な手段に関する。一実施形態では、封入インサートの本体部内の拡散細孔により、インサート本体部を通る酸素拡散が可能となる。別の実施形態では、レンズは、様々な材料を使用するか又は保存容器若しくは保持容器を通して、レンズの本体部内の上昇した酸素レベルを保存するように設計され得る。更に別の実施形態では、受動的及び能動的なポンピング機構を利用し、目の異なる領域周囲の、酸素に富む液を移動させることができる。

いくつかの実施例では、コンタクトレンズの使用中にユーザーの角膜に近接して配置される弓状後方面を有する、コンタクトレンズ形状に成形されるヒドロゲルスカートを含むコンタクトレンズを提供する。コンタクトレンズはまたインサートも含み、インサートはその本体部を通して気体不透過性かつ液流不透過性である。インサートはヒドロゲルスカート内に封入される。インサートは、そこに搭載される１つ又は２つ以上の部品を備える。コンタクトレンズは、ヒドロゲルスカートの第１領域を有し、ヒドロゲルスカートの第１領域は、コンタクトレンズの使用中に、インサート表面とユーザーの角膜との間にあるヒドロゲルスカート部分である。例示的なコンタクトレンズはまた、第１領域と接触する液内の酸素レベルを高めるコンタクトレンズ内の手段も含む。

いくつかの実施例では、第１領域と接触する液内の酸素レベルを高めるコンタクトレンズ内の手段は、少なくともインサート内の第１細孔を含み、細孔はインサート本体部を横断する。いくつかの実施例では、細孔は、インサート内のチャンバ内に位置するスペーサー本体部を横断する。いくつかの実施例では、細孔は、シリコーン含有材料で後方充填されている。いくつかの実施例では、第１細孔は、複数の細孔のうちの１つであり、複数の細孔はインサート本体部を横断する。いくつかの実施例では、複数の細孔は、シリコーン含有材料で後方充填されている。

いくつかの実施例では、第１領域と接触する液内の酸素レベルを高めるコンタクトレンズ内の手段は、吸収性材料の層を含み、吸収性材料は酸素ガスを吸収する。いくつかの実施例では、吸収性材料はヘモグロビンを含む。いくつかの実施例では、吸収性材料はヘモシアニンを含む。いくつかの実施例では、吸収性材料はポルフィリンベースの材料を含む。いくつかの実施例では、吸収性材料は有機金属フレーム構造分子種を含む。

いくつかの実施例では、第１領域と接触する液内の酸素レベルを高めるコンタクトレンズ内の手段は、埋め込まれた電気活性の放出構造体を備え、容器内に保存された酸素は電気信号に伴い放出される。いくつかの実施例では、電気信号により、電流は金属ホイルの被覆を溶融する。

いくつかの実施例では、第１領域と接触する液内の酸素レベルを高めるコンタクトレンズ内の手段は、電気活性の酸素発生部を含む。いくつかの実施例では、電気信号により、電気活性の酸素発生部が、触媒表面と相互作用して酸素ガスを発生させる化学物質を含有する、酸素を含む液を放出する。いくつかの実施例では、電気活性の酸素発生部は過酸化水素を含む。いくつかの実施例では、電気信号により、電流は金属ホイル層を溶融する。

いくつかの実施例では、第１領域と接触する液内の酸素レベルを高めるコンタクトレンズ内の手段は、ポンプを備え、ポンプは、ヒドロゲルスカートの第１領域に近接して涙液を移動させる。いくつかの実施例では、涙液はヒドロゲルスカート内に形成されたチャネル内を移動する。いくつかの実施例では、チャネルは、チャネルを通る流れの第１方向を選ぶような形状をしている。ポンプは、いくつかの実施例で圧電ベースのトランスデューサー又は電気活性ポリマーベースのトランスデューサーのうちの１つ又は２つ以上であり得る電気活性素子を備えてもよい。いくつかの実施例では、ポンプは、ポンピング作用に関与するユーザーのまぶたと相互作用するヒドロゲルスカート材料の隆起部を備えてもよい。

一般の一態様は、ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法を含む。この方法は、コンタクトレンズインサートを通る細孔を形成することを含んでもよい。次に、この方法は、シリコーン含有ポリマーを用いて細孔を後方充填することと、コンタクトレンズインサートを備えるコンタクトレンズを提供することとを含んでもよく、コンタクトレンズの使用中に、酸素が、シリコーン含有ポリマーを有する細孔を通って、コンタクトレンズの下の涙液領域に拡散する。

一般の別の態様は、ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法を含む。この方法は、コンタクトレンズ本体部内に酸素吸収性材料の層を形成することを含む。この方法はまた、高分圧の酸素を有する環境にコンタクトレンズを置くことも含む。次にこの方法は、続いてコンタクトレンズを提供し、コンタクトレンズの使用中に、酸素が、吸収性材料からコンタクトレンズの下の涙液領域に拡散する。

一般の別の態様は、ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法を含む。この方法は、複数の電気活性の酸素含有構造体をコンタクトレンズ本体部内に形成することと、コンタクトレンズを提供することとを含み、コンタクトレンズの使用中に、電気信号のプログラミングにより、第１の電気活性の酸素含有構造体に電気信号が提供され、第１の電気活性の酸素含有構造体への電気信号により、酸素が、電気活性の酸素含有構造体からコンタクトレンズの下の涙液領域に拡散する。

一般の別の態様は、ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法を含む。この方法は、コンタクトレンズのヒドロゲルスカートの弓状後方湾曲領域に複数のチャネルを形成することを含む。この方法はまた、コンタクトレンズのヒドロゲルスカートの弓状後方湾曲領域の第１拡大チャネル上にヒドロゲルスカートの隆起領域を形成することと、コンタクトレンズを提供することとも含み、コンタクトレンズの使用中に、ユーザーのまぶたにより、ヒドロゲルスカートの隆起領域が、ヒドロゲルスカートの弓状後方湾曲領域の第１拡大チャネルを圧縮し、この圧縮が、涙液をコンタクトレンズの下に移動させ、このコンタクトレンズは、インサート内に搭載される１つ又は２つ以上の部品を含むインサートを備える。

一般の別の態様は、ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法を含む。この方法は、コンタクトレンズのレンズインサートに固着する圧電性セラミック材料の層を含む電気活性ポンプを形成することを含む。この方法はまた、コンタクトレンズのヒドロゲルスカートの弓状後方湾曲領域に、複数のチャネルを形成することも含む。この方法は、コンタクトレンズのヒドロゲルスカートの弓状後方湾曲領域に第１拡大チャネルを形成することであって、拡大チャネルは電気活性ポンプに近接してある、ことと、コンタクトレンズを提供することとを更に含み、コンタクトレンズの使用中に、電気信号のプログラミングにより、電気信号が電気活性ポンプに提供され、電気活性ポンプへの電気信号により、電気活性ポンプがヒドロゲルスカートの弓状後方湾曲領域の第１拡大チャネルを圧縮し、この圧縮が、涙液をコンタクトレンズの下に移動させる。

本発明の上述及び他の特徴と利点は、添付図面に例証されるような、本発明の好ましい実施形態の以下のより詳しい記載から明白となるであろう。
インサート、電気活性素子及び通電素子を有するコンタクトレンズの例示的な態様を示す図である。 インサート、電気活性素子及び通電素子を有するコンタクトレンズの例示的な態様を示す図である。 ユーザーの目の上の、インサート下の領域における、断面フォーカスを用いた、ユーザーの目の上のコンタクトレンズの例示的な態様を示す図である。 ユーザーの目の上の、インサート下の領域における、断面フォーカスを用いた、ユーザーの目の上のコンタクトレンズの例示的な態様を示す図である。 インサート及びヒドロゲルスカートの内の、２つのチャンバ電気活性光学系の例示的な態様の断面図である。 例示的なインサートデバイス内の、例示的な貫通ビアの切断面を示す断面図である。 例示的なインサートデバイス内の、貫通ビアのヒドロゲルを用いた例証的な充填を示す断面図である。 例示的な高度なコンタクトレンズの本体部内の、貫通ビアの例示的な配置を示す図である。 筒状の貫通ビアを有する多層インサート及びヒドロゲルスカートの例示的な断面図である。 例示的な高度なコンタクトレンズの本体部内の、酸素吸収性材料の例示的な組み込みを示す図である。 例示的な高度なコンタクトレンズの本体部内の、電子工学的に誘発される酸素保持要素を示す図である。 例示的な高度なコンタクトレンズの本体部内の、例示的な電気活性ポンピング機構の断面図である。 例示的な高度なコンタクトレンズの本体部内の、電気活性ポンピング機構の例示的なトップダウン図である。 まばたきと相互作用し、例示的な高度なコンタクトレンズ下に液を移動させ得る例示的な受動的チャネル系を示す図である。

眼用コンタクトレンズとユーザーの目の表面との間の領域に存在する酸素レベルを上昇させるための方法及び装置を本出願において開示する。いくつかの実施例では、電気活性インサートを取り囲み、電気活性コンタクトレンズに関連する様々な機能を提供するために使用されるヒドロゲルスカートは、それ自体がコンタクトレンズと交わる領域周囲の酸素輸送を助長する良好な手段であり得る。したがって、埋め込まれたインサートを有するコンタクトレンズのインサート本体部周縁にある領域に、空気中又は周囲環境からユーザーの目の表面への非常に良好な酸素輸送が存在し得る。いくつかの実施例では、ヒドロゲルスカートの配合、厚さ及び設計の性質は、ユーザーの目の表面にわたり十分なレベルの酸素が存在するコンタクトレンズを実現する助力であり得る。別の実施例では、コンタクトレンズの他の特徴部は、コンタクトレンズの後方面と、ユーザーの目の上表面との間の領域の良好な酸素レベルを実現するために重要であり得て、介入領域もまたユーザーからの涙液を含み得る。

用語集
本説明及び以下の特許請求の範囲において、以下の定義が適用される様々な用語が使用され得る。
本明細書で使用される場合、「生体適合性」とは、特定の用途において適切な宿主応答で機能する材料又はデバイスを指す。例えば、生体適合性デバイスは、生体系に毒性又は有害な影響を及ぼさない。

本明細書で使用するとき、「被覆（コーティング）」は、材料の薄型堆積物（薄い形態での材料の付着）を指す。いくつかの用途では、この用語は、堆積物が形成される基板の表面を実質的に被覆する、薄型堆積物を指す。他のより特定の用途では、この用語は、表面のより小さい領域内にある小さい薄型堆積物を説明するために使用されてよい。

本明細書で使用するとき、「通電された」とは、電流を供給することができるか、又は内部に蓄積された電気的エネルギーを有することができる状態を指す。

本明細書で使用するとき、「エネルギー」とは、ある物理系が仕事をする能力のことを指す。通電素子の多くの用途は、電気的作用を実行できる能力に関連するものであってよい。

本明細書で使用するとき、「エネルギー源」又は「通電素子」又は「通電デバイス」は、エネルギーを供給できるか、論理的デバイス又は電気的デバイスを通電された状態にすることができる、任意のデバイス又は層を指す。通電素子は、電池セルを含んでもよい。電池は、アルカリ型セル用化学物質で形成されてよく、固体電池又は湿電池であってよい。

本明細書において用いられる場合、「フィルム」とは、被覆又はコーティングとして機能する材料の薄層を指すが、積層構造体中では、フィルムは典型的には、上表面、下表面、及び本体部を有する平坦な層にほぼ等しいが、典型的にはその本体部は、その層の範囲よりずっと薄い。

本明細書で使用するとき、「成形型」は、未硬化配合物（アンキュア・フォーミュレーション）から三次元の物体を形成するために使用され得る、剛性又は半剛性の物体を指す。いくつかの好ましい成形型は、互いに対向する場合、三次元の物体の構造を画定する２つの成形型部分を含む。

封入インサートを有する例示的な生物医学的デバイスの構成
通電素子及び電気活性素子を備えるインサートを組み込むことができる生物医学的デバイスの例は、電気活性の焦点調節コンタクトレンズであり得る。図１Ａを参照すると、このようなコンタクトレンズのインサートの一例が、コンタクトレンズのインサート１００として図示され得る。このコンタクトレンズのインサート１００には、制御電圧に応答して焦点特性の変化を調整することができる電気活性素子１２０が存在し得る。こうした制御電圧信号を提供し、かつ、外部制御信号の環境感知を制御する等の他の機能も同様に提供する回路１０５は、生体適合性電池素子１１０等の通電素子によって給電され得る。図１Ａに示すように、通電素子は、複数の主要部分、この場合では３つの部分として見出すことができ、素子の様々な構成を含み得る。通電素子は、相互接続領域１１４の下に示すことができる部品を結合するための、様々な相互接続特徴部を有し得る。通電素子は、それ自体の基板１１１を有し得る回路素子に接続され得るが、その基板１１１上には相互接続特徴部１２５が配置され得る。集積回路の形態であってよい回路１０５は、基板１１１及びその相互接続特徴部１２５と電気的及び物理的に接続されることができる。

図１Ｂを参照すると、コンタクトレンズ１５０の断面のレリーフ図は、コンタクトレンズのインサート１００と、論じられているその構成要素とを含み得る。コンタクトレンズインサート１００は、コンタクトレンズヒドロゲル１５５のスカート内に封入され得るが、そのコンタクトレンズヒドロゲル１５５は、インサートを封入し得るだけでなく、コンタクトレンズ１５０とユーザーの目との快適な境界面を提供し得る。

図１Ｃを参照すると、図１Ｂの断面のレリーフ図が、ユーザーの目１７０の上に重ね合わせて示される。領域１９０等のインサートを備えるレンズ領域下にあり得る、ユーザーの目の表面上の領域が存在し得る。領域１８０等のヒドロゲルスカートのみの下にあり得る、ユーザーの目の表面上の領域が存在し得る。いくつかの実施例では、コンタクトレンズの外部に位置し得る周囲ガスからユーザーの目の表面への酸素拡散の阻害により、涙液及び表面組織の領域内における酸素供給レベルは、領域１９０において領域１８０より低くなり得る。これらの実施例では、封入インサートを有するコンタクトレンズの他の設計態様が是認され得る。

図１Ｄを参照すると、インサート下の領域１８０部分の拡大断面が示される。ユーザーの目１８１の表面、又は角膜が示される。ユーザーの目１８１の表面の上に、当然ながら、その上にレンズが支持されている涙液１８２の薄層が存在し得る。涙液１８２の薄層の反対側には、ヒドロゲルスカート部分１８３があり得る。ユーザーの角膜又は目に近接してあるヒドロゲルスカートの形状は、弓状面と呼ばれてもよく、この表面はまた、後方面又は後方湾曲面と呼ばれてもよく、したがって、弓状後方面又は弓状後方湾曲面であってもよい。図１Ｄの断面図は、レンズインサート１８４の端部を示す。したがって、レンズインサート１８４の上のレンズスカート１８５の変厚層を示す。インサート下のヒドロゲルスカート領域及びインサート下の涙液層の関連部分は、レンズインサート１８４がその本体部を通る拡散を妨げ、ユーザーの目１８１が酸素を消費しているという事実に起因し、酸素レベルが減少した領域であり得る。涙液１８２もまた、減少した酸素レベルを有し得る。

封入インサート本体部内の拡散「細孔」
図２Ａを参照すると、封入インサートの断面が示される。この実施例では、二重チャンバインサートが見出され得る。外層はインサートの上表面２１１を形成してもよい。別の外層はインサートの下表面２１４を形成してもよい。いくつかの実施例では、これらのインサート表面は、インサートのレンズ効果に威力を与える形状であるような、インサート構造体の所望の光学的効果に関連する形状及び形態を有してもよい。図２Ａに示すような複数チャンバを有する例では、中間片２１７もまた形成されてもよい。外層に対する同様の形式では、中間片２１７は、レンズ構造体の光学的効果に関連する形状であってもよい。いくつかの実施例では、チャンバは、領域内のチャンバの構造高さを画定し得る内部構造体を有してもよい。これらの構造体はスペーサーと呼んでもよい。第１チャンバ２１２は第１チャンバスペーサー２１３を有してもよく、第２チャンバ２１５は第２チャンバスペーサー２１６を有してもよい。いくつかの実施例では、スペーサーの配置は互いに無関係であってもよく、図示される実施例では、スペーサーの中心に細孔が形成され、本体部全体と各インサート表面の外部とを貫通するのを可能にし得るように、スペーサーは１列に並んでもよい。スペーサーは、眼用レンズの光学部に位置する領域のチャンバ内に位置してもよく、光学部は、光が物体からユーザーの網膜への途中に通過するレンズ部分である。スペーサーが光学部に位置する場合は、スペーサーは通過して像を形成する光線と相互作用してもよい。したがって、スペーサーが最小の大きさに保たれることは重要であり得る。いくつかの実施例では、大きさは１００マイクロメートル未満であってもよい。更なる実施例では、大きさは５０マイクロメートル未満であってもよい。また更なる実施例では、大きさは２０マイクロメートル未満であってもよい。

スペーサー柱は、第１チャンバスペーサー２１３と第２チャンバスペーサー２１６との重なりによって形成されてもよい。図２Ｂを参照すると、細孔２２１の切断面が示される。いくつかの実施例では、細孔はレーザー光源２２０によりカッティングされてもよい。一例として、イッテルビウム繊維ベースのレーザーは、焦点を合わせ、プラスチック等の材料に、大きさが１０〜２０マイクロメートルほどの寸法で穿孔することができる。上表面２１１、第１チャンバスペーサー２１３、第２チャンバスペーサー２１６及び下表面２１４を通る細孔を作成するために、任意のレーザー穿孔型機器を使用してもよい。いくつかの実施例では、非限定的な例において、フォトレジストマスクを撮像し、次に層を通る反応性イオンエッチングプロセスによるフォトリソグラフィプロセス等の、細孔を作成するための他の方法を利用してもよい。インサート片を通って、小さい外形の穿孔をする任意の技術を利用してもよい。

細孔２２１は、インサートを通って、電気活性レンズの前方から電気活性レンズの後方へと酸素が拡散することを可能にする通路であってもよい。細孔が封入レンズ内に存在する場合は、細孔を通る涙液と共に涙液に溶解した酸素が拡散することにより、レンズインサート領域下のユーザーの目の表面（図１Ｃに１８０と図示される）の組織に沿って酸素レベルが高められ得る。いくつかの実施例では、酸素透過はヒドロゲル層において非常に効果的であり得る。図２Ｃを参照すると、レンズインサートを封入するために使用されるヒドロゲル層２３０はまた、ヒドロゲル層を細孔２３１内に入れて、細孔を充填（又は「後方充填」）してもよい。酸素は、涙液及びヒドロゲルを通って、前方面からレンズ本体部を通ってレンズ後方面のヒドロゲル層内へ、最終的にレンズと目の表面との間の涙液層内へ拡散してもよく、そこで次に酸素は目の組織層へ拡散することができる。

図２Ｄを参照すると、本体部を通って様々な位置に穿孔された細孔を有するレンズインサートのトップダウン図を示す。図に示すように、一例では、インサートデバイス内の特徴部２７１、２７２、２７３、２７４及び２７５に切り込まれた５個（５）の空孔が存在し得る。細孔の実際の数は、細孔の存在によるレンズを通した撮像の劣化、及び細孔からの距離に対する酸素レベル上昇の効果等の因子を含む多くの因子に応じて、図示された細孔より多いか又は少なくてもよい。細孔の設計に個々に、並びにインサート本体部内の細孔のパターン及び数に影響する他の因子が存在し得る。

およそ２０マイクロメートル位の直径を有する細孔を形成することが所望され得る。細孔をヒドロゲルモノマーで充填するために、インサート周囲で、モノマーで成形型を充填する前に、気体の細孔を排気することが所望され得る。細孔の周囲及び内部の気相を排気することにより、モノマーを用いたより良好な充填を得ることができる。

図２Ｅを参照すると、例示的なコンタクトレンズの断面が示される。断面図のコンタクトレンズスカート２８０、及び後方から２８１が、インサートを取り囲んでもよい。インサートは、２つのチャンバ、第１チャンバ２８３及び第２チャンバ２８４を有してもよい。貫通ビア又は空孔は、例示的な貫通ビア２８２等のように図示される。図に示すように、レーザー穿孔加工により、結果的に、レンズの表面近くにより広い直径を有する筒状の外形の空孔をもたらし得る。

酸素の吸収及び脱着
高度なコンタクトレンズと目の表面との間の空間の酸素を増加させる別の手法は、レンズの本体部内に上昇したレベルの酸素を保存することであってもよい。レンズをパッケージングする前に、加圧された酸素環境にレンズを保存することにより、上昇したレベルをレンズに付与することができる。加圧雰囲気から酸素を保存する能力を付与し得る、レンズ内の層への多くの材料添加が存在し得る。酸素を保存する材料は、近傍の酸素レベルが下がったとき、酸素を脱着することが理想的である。他の実施例では、保存された酸素は、材料の加熱によるような影響下で脱着されてもよい。

図３Ａを参照すると、高度なコンタクトレンズ内に、吸収性材料３１０の層が埋め込まれてもよい。インサート例の一般の構造体を、上表面２１１、第１チャンバ２１２、第１チャンバスペーサー２１３、下表面２１４、第２チャンバ２１５及び第２チャンバスペーサー２１６を含む前述のように、図示する。いくつかの実施例では、貫通ビア２２１が存在し得る。いくつかの実施例では、吸収性材料３１０はインサート表面に堆積され得る。他の実施例では、吸収性材料は、フィルムとして又は捕捉個別要素としてヒドロゲルスカート層内に埋め込まれ得る。いくつかの実施例では、吸収性材料３１０は、自然の酸素輸送分子に基づいた合成有機金属部分であってもよく、又はヘモグロビン、ヘモシアニン、別のポルフィリンベースの種、若しくは別の有機金属フレーム構造分子種等の生物学的な酸素輸送分子であってもよい。吸収性材料３１０は、非限定的な例として、鉄、銅、及びジルコニウム等の金属種を含んでもよい。これらの有機金属種は、ヒドロゲル層内に組み込まれてもよく、ヒドロゲル層内に可逆的に酸素を脱着してもよい。いくつかの実施例では、脱着は、吸収性材料の層上の、それらを加熱するような電気的作用により刺激を受けてもよい。使用環境の性質により、このような加熱は、一度に吸収性材料の小領域に限定されてもよい。他の同様の有機分子は、埋め込まれ同様に機能を発揮してもよい。

他の実施例では、吸収性材料は酸素で満たされ得るゼオライト等の吸収性粒子を含んでもよい。この粒子はその周囲の酸素レベルの平衡を維持することができる。したがって、使用するために高度なコンタクトレンズデバイスを含むパッケージを開封するとき、酸素の放出が起こり得て、吸収性粒子は酸素の脱着を開始し得る。いくつかの実施例では、吸収性材料は、例えばナトリウム、セリウム、ケイ素及びアルミニウム等の様々な組成物のゼオライトを含んでもよい。他の実施例では、吸収性／吸着性材料は、その骨格に不飽和領域又はフェノール領域を有するポリマー等の、酸素を吸収するポリマー及びドープポリマーを含んでもよい。ポリマーは例えばポリエステル及びポリ−ブタジエン構造において銅等の他の種でドープされてもよい。酸素の高圧、高濃度及び／又は高分圧下でのこれらの吸収性粒子の過飽和により、周囲の酸素レベルが下がったときに、経時的に低レベルの酸素を放出する材料がもたらされ得る。

図３Ｂを参照すると、代替であるが、関連するデバイス構造体が図示される。インサート例の一般の構造体は、前述のように上表面２１１、第１チャンバ２１２、第１チャンバスペーサー２１３、下表面２１４、第２チャンバ２１５及び第２チャンバスペーサー２１６を含んで図示される。いくつかの実施例では、貫通ビア２２１が存在し得る。インサートの表面は、容器３５０として示される、一連の酸素保持又は酸素発生の容器を含むように形成され得る。いくつかの実施例では、容器３５０は加圧された酸素を含有してもよい。電気的に制御可能な放出特徴部３６０は、加圧された酸素を含有する容器上に形成され得て、電気信号により酸素が放出され得る。いくつかの実施例では、電気信号は、保存された酸素の放出プロセスにおいて、薄金属ホイルを溶融させ得る。

他の実施例では、容器３５０は、過酸化水素等の化学物質を含有する酸素の分離された領域を含み得る。電気的に制御可能な放出特徴部３６０により、これらの場合において、過酸化水素は放出され、過酸化水素がゼオライト表面等の触媒表面と相互作用し得るデバイスの別の領域に流れ込み、そこで過酸化物は分解して水となり、酸素を発生させ得る。いくつかの実施例では、容器内に触媒表面等の他の成分を含有する一方、容器は、それを通して酸素が拡散することを可能にし得る膜で覆われてもよい。

電気活性の酸素発生部又は放出構造体は、使用サイクルが開始した後、特定の時期に放出されるように、電気的にプログラムされてもよい。したがって、多数のこれらの特徴部は、使用サイクル中に、高度なコンタクトレンズのインサートの下部領域にわたり、ゆっくりとかつ局所的に酸素レベルを高めることを誘発し得る。

酸素供給を高めるための酸素に富む液の移動
高度なコンタクトレンズ周囲のその使用中の一般的環境は、豊富な酸素レベルを有する。しかしながら、場合によっては、封止インサートによるコンタクトレンズを通る拡散の阻害により、コンタクトレンズのヒドロゲル表面と目の表面との間の涙液の薄層が、インサート領域周辺の酸素をより多く含んだ領域と交換するために移動することがあまりできないという事実とつながり得る。実際には、ヒドロゲル層は、周辺領域からインサート下の領域への効果的な酸素輸送を提供し得るが、これらの領域内の組織は、かなりの速さで酸素を消費していることもある。したがって、高められた酸素輸送が必要とされ得る場合、インサート領域下の、その領域へ出入りする涙液の移動を高めることは有用であり得る。

図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、電気活性ポンプ４１０は、液を、より詳細にはユーザーの目の表面に近接した涙液を移動させるために使用され得る。インサート例の一般の構造体は、前述のように上表面２１１、第１チャンバ２１２、第１チャンバスペーサー２１３、下表面２１４、第２チャンバ２１５及び第２チャンバスペーサー２１６を含んで、図４Ａに図示される。いくつかの実施例では、貫通ビア２２１が存在し得る。関連性はさておき、涙液及びヒドロゲル材料がその屈折率に関して適合する場合、涙液で満たされ得るヒドロゲル中にチャネル４２０を作成することは可能であり得るが、光学的に相互作用する構造体を作成することはできない。いくつかの実施例では、上から下に図示すると、チャネルは、フラップ弁又はプロファイル表面等の、別の方向より１つの流れ方向を選ぶ流れ方向を指示する態様を含むように形成され得る。いくつかの実施例では、このようなチャネルの高さはおよそ２０マイクロメートル未満であり得て、幅はおよそ２０〜５０マイクロメートルであり得る。更なる実施例では、このようなチャネルの高さはおよそ５マイクロメートル未満であり得る。また更なる実施例では、このようなチャネルの高さはおよそ１マイクロメートル未満であり得る。これらの例示的な量以外に、非常に多くの高さ及び幅の例が存在し得る。

上から下に図示すると、内向き流れチャネル４３０及び外向き流れチャネル４４０が示される。また、非常に小さい特徴部が、これらのチャネルを形成するヒドロゲルに成形され、逆流防止弁の類似体はチャネルの形状に成形され得る。電気活性ポンプ４１０は、圧電性セラミック若しくは圧電ベースのトランスデューサー又は電気活性エラストマー若しくは電気活性ポリマーベースのトランスデューサー等の、電気信号に伴い、膨張するか又は収縮する部分から構成され得る。電気活性本体部４１１を収縮させることにより、付着したヒドロゲル特徴部４１２は、デバイス下のチャンバ４１３内の容積を拡大するように動き得る。容積が拡大すると、液はチャンバ４１３内へ引き込まれ得る。反対の場合では、電気信号が除去されるか又は逆向きになると、電気活性本体部４１１は膨張し、ヒドロゲル特徴部４１２を下に動かし、チャンバ４１３内の液をチャネルから押出し得る。このように、酸素運搬液は、高度なコンタクトレンズの周辺領域からチャネルのネットワークを通ってインサート領域の下へ移動し得る。いくつかの実施例では、相対的にゆっくりと着実なポンプ作用により、ポンプ作用中に物理的又は光学的のいずれにおいてもユーザーを不安にさせないという結果をもたらし得る。他のいくつかの実施例では、ポンプ作用は例えば、まばたきの検出と同時に起こり得るように、断続的であるようにプログラムされ得る。

図５を参照すると、酸素を多く含んだ液の分布に基づく同様なチャネルが図示され、ポンピング機構は受動的であり得る、すなわち、電気活性ポンプを含み得ない。ユーザーのまぶたがまばたきすると、ポンピング機構に要する力を付与し得る。いくつかの実施例では、この力によりチャネルが圧縮され、液がインサート５１１下の領域のチャネルから周辺領域５１０へと絞り出され得る。まぶたの動きの後、チャネルは再度膨張し、新しい酸素運搬液を周辺領域から引き込み得る。別の実施例では、レンズの周辺領域に突出部５２０が存在し得て、ユーザーのまぶたが突出部のそばを両方向に通過するときに、突出部は下方に押し下げられる。チャネル内の適切なレベルの流れ方向を得て（すなわち、逆止め弁型の作用）、突出部への下方の力及び近接領域へのその影響により、外部領域から内部領域へと液を交換しながら、液がチャネル５３０のネットワークに沿ってポンピングされ得る。いくつかの実施例では、チャネル５３０は、ヒドロゲル封入スカート内に形成され得て、コンタクトレンズが着用されたときにチャネルの存在を維持する高さ及び幅はおよそ５０マイクロメートル以下である。一例として、チャネル５３０の幅はまた、寸法がおよそ５０マイクロメートル以下であってもよい。いくつかの実施例では、ポンプ作用に関与するために必要な強制的な相互作用をもたらしている間、ユーザーの快適さを高めるために、突出部は滑らかで浅くしてもよい。

レンズ形成及びレンズスカート用の材料
マイクロ射出成形の例は、約６ｍｍ〜１０ｍｍの直径及び約６ｍｍ〜１０ｍｍの前方面半径及び約６ｍｍ〜１０ｍｍの裏面半径及び約０．０５０ｍｍ〜１．０ｍｍの中心厚さを有するレンズを形成するために使用される、例えば、ポリ（４−メチルペンタ−１−エン）コポリマー樹脂を含んでもよい。いくつかの実施例は、約８．９ｍｍの直径及び約７．９ｍｍの前方面半径及び約７．８ｍｍの裏面半径及び約０．２００ｍｍの中心厚さ及び約０．０５０ｍｍの端部厚さを有するインサートを含む。

図１Ａに示されるコンタクトレンズインサート１００は、眼用レンズを形成するために利用される成形型部分に配置されてもよい。成形型部分の材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、及び改変ポリオレフィンのうちの１つ又は２つ以上のポリオレフィンが挙げられる。他の成形型としては、セラミック又は金属性材料が挙げられ得る。

好ましい脂環式コポリマーは、２つの異なる脂環式ポリマーを含む。脂環式コポリマーの種々の等級は、１０５℃〜１６０℃の範囲のガラス転移温度を有することができる。

いくつかの実施例において、本発明の成形型は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、主鎖中に脂環式部位を含む改変ポリオレフィン及び環状ポリオレフィンのようなポリマーを含み得る。このブレンドを、成形型半片の一方又は両方の上で使用することができる。このブレンドを後方湾曲部で使用して、前方湾曲部は脂環式コポリマーからなることが好ましい。

本発明による成形型を作製するいくつかの好ましい方法では、射出成形が公知の技術にしたがって利用されるが、しかしながら、実施例にはまた、例えば、旋盤、ダイアモンドチューニング、又はレーザーカッティングを含む、他の技術によって作られた成形型も含まれ得る。

いくつかの実施例において、好ましいレンズ材料には、シリコーン含有成分が含まれる。「シリコーン含有成分」とは、モノマー、マクロマー又はプレポリマー中に少なくとも１つの［−Ｓｉ−Ｏ−］単位を含有するものである。好ましくは、総Ｓｉ及び結合Ｏは、シリコーン含有成分中に、そのシリコーン含有成分の総分子量の約２０重量％よりも多い、より好ましくは３０重量％よりも多い量で存在する。有用なシリコーン含有成分は、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニル、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド、及びスチリル官能基等の重合性官能基が含まれる。

いくつかの実施例では、インサート封入層とも呼ばれる、インサートを取り囲む眼用レンズスカートが、標準ヒドロゲル眼用レンズ配合物から構成され得る。数々のインサート材料に対して許容可能な適合を提供することができる特徴を有した例示的な材料としては、Ｎａｒａｆｉｌｃｏｎファミリー（Ｎａｒａｆｉｌｃｏｎ Ａ及びＮａｒａｆｉｌｃｏｎ Ｂを含む）、及びＥｔａｆｉｌｃｏｎファミリー（Ｅｔａｆｉｌｃｏｎ Ａを含む）が挙げられ得る。本明細書の技術と一致する材料の性質に関して、より技術的に包括的な説明が以下に続く。当業者は、記述された材料以外の他の材料もまた、封止及び封入されるインサートの許容可能なエンクロージャ又は部分的なエンクロージャを形成することができ、本請求項の範囲と一致しかつ本請求項の範囲内に含まれると見なされるべきであることを認識する場合がある。

好適なシリコーン含有成分は、式Ｉの化合物を含み、

式中、
Ｒ^１は、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロゲン、又はそれらの組み合わせから選択された官能基を更に含んでもよい、一価の反応性基、一価のアルキル基、又は一価のアリール基、並びに、アルキル、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、ハロゲン、又はそれらの組み合わせから選択された官能基を更に含んでもよい、１〜１００のＳｉ−Ｏ繰り返し単位を含む一価のシロキサン鎖から独立して選択され、
式中、ｂ＝０〜５００であり、ｂが０以外のとき、ｂは表示値と同等のモードを有する分布であると理解され、
式中、少なくとも１個のＲ^１が一価の反応性基を含み、いくつかの実施例では、１〜３個のＲ^１が一価の反応性基を含む。

本明細書で使用するとき、「一価の反応性基」は、フリーラジカル及び／又はカチオン重合を受ける場合がある基である。フリーラジカル反応性基の非限定的な例としては、（メタ）アクリレート、スチリル、ビニル、ビニルエーテル、Ｃ_１〜６アルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｃ_１〜６アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド、Ｃ_２〜１２アルケニル、Ｃ_２〜１２アルケニルフェニル、Ｃ_２〜１２アルケニルナフチル、Ｃ_２〜６アルケニルフェニル、Ｃ_１〜６アルキル、Ｏ−ビニルカルバメート、及びＯ−ビニルカルボネートが挙げられる。カチオン反応性基の非限定的な例としては、ビニルエーテル又はエポキシド基、及びこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、フリーラジカル反応性基は、（メタ）アクリレート、アクリルオキシ、（メタ）アクリルアミド、及びそれらの混合物を含む。

好適な一価のアルキル及びアリール基としては、未置換の一価のＣ_１〜Ｃ_１６アルキル基、Ｃ_６〜Ｃ_１４アリール基、例えば、置換及び未置換のメチル、エチル、プロピル、ブチル、２−ヒドロキシプロピル、プロポキシプロピル、ポリエチレンオキシプロピル、これらの組み合わせなどが挙げられる。

１つの実施例では、ｂはゼロであり、１個のＲ^１は一価の反応性基であり、少なくとも３個のＲ^１は、１〜１６個の炭素原子を有する一価のアルキル基から、別の実施例では、１〜６個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択される。この実施形態のシリコーン成分の非限定例としては、２−メチル−、２−ヒドロキシ−３−［３−［１，３，３，３−テトラメチル−１−［（トリメチルシリル）オキシ］ジシロキザニル］プロポキシ］プロピルエステル（「ＳｉＧＭＡ」）、
２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピルオキシプロピル−トリ（トリメチルシロキシ）シラン、
３−メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（「ＴＲＩＳ」）、
３−メタクリルオキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、及び
３−メタクリルオキシプロピルペンタメチルジシロキサンが挙げられる。

別の実施例では、ｂは、２〜２０、３〜１５であり、又はいくつかの実施例では３〜１０であり、少なくとも１つの末端Ｒ^１が一価の反応性基を含み、残りのＲ^１は、１〜１６個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択され、又は別の実施形態では１〜６個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択されている。更に別の実施形態では、ｂは３〜１５であり、１つの末端Ｒ^１が一価の反応性基を含み、他の末端Ｒ^１は１〜６個の炭素原子を有する一価のアルキル基を含み、残りのＲ^１は１〜３個の炭素原子を有する一価のアルキル基を含む。本実施形態のシリコーン成分の非限定例としては、（モノ−（２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピル）−プロピルエーテル末端のポリジメチルシロキサン（４００〜１０００ＭＷ））（「ＯＨ−ｍＰＤＭＳ」）、モノメタクリルオキシプロピル末端のモノ−ｎ−ブチル末端のポリジメチルシロキサン（８００〜１０００ＭＷ）、（「ｍＰＤＭＳ」）が挙げられる。

別の実施例では、ｂは５〜４００又は１０〜３００であり、両方の末端Ｒ^１が一価の反応性基を含み、残りのＲ^１は、炭素原子間のエーテル結合を有してもよく、かつハロゲンを更に含んでもよい、１〜１８個の炭素原子を有する一価のアルキル基から独立して選択される。

シリコーンヒドロゲルレンズが望ましい１つの実施例では、本発明のレンズは、ポリマーがそれから作製される反応性モノマー成分の総重量に基づいて、少なくとも約２０、好ましくは約２０〜７０重量％のシリコーン含有成分を含む反応性混合物から作製される。

別の実施形態では、１〜４個のＲ^１は、下式のビニルカーボネート又はカルバメートを含み、

式中、Ｙは、Ｏ−、Ｓ−、又はＮＨ−を示し、
Ｒは、水素又はメチルを示し、ｄは、１、２、３又は４であり、ｑは、０又は１である。

シリコーン含有ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマーとしては、特に、１，３−ビス［４−（ビニルオキシカルボニルオキシ）ブタ−１−イル］テトラメチル−ジシロキサン；３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル−［トリス（トリメチルシロキシ）シラン］；３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート；３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート；トリメチルシリルエチルビニルカーボネート；トリメチルシリルメチルビニルカーボネート、及び以下が挙げられる。

約２００未満の弾性率を有する生物医学的デバイスが望ましい場合、１個のＲ^１のみが一価の反応性基を含むべきであり、残りのＲ^１基のうちの２個以下が一価のシロキサン基を含む。

別の種類のシリコーン含有成分としては、次式のポリウレタンマクロマーが挙げられる。
式ＩＶ〜ＶＩ
（^＊Ｄ^＊Ａ^＊Ｄ^＊Ｇ）_ａ ^＊Ｄ^＊Ｄ^＊Ｅ^１、
Ｅ（^＊Ｄ^＊Ｇ^＊Ｄ^＊Ａ）_ａ ^＊Ｄ^＊Ｇ^＊Ｄ^＊Ｅ^１、又は、
Ｅ（^＊Ｄ^＊Ａ^＊Ｄ^＊Ｇ）_ａ ^＊Ｄ^＊Ａ^＊Ｄ^＊Ｅ^１
式中、
Ｄは６〜３０個の炭素原子を有するアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル、又はアルキルアリールジラジカルを示し、
Ｇは、１〜４０個の炭素原子を有するアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル又はアルキルアリールジラジカルを示し、これは、主鎖中にエーテル、チオ又はアミン結合を含有し得、
^＊はウレタン又はウレイド結合を示し、
_ａは少なくとも１であり、
Ａは次式の二価の重合ラジカルを示す。

Ｒ１１は、独立して、炭素原子間にエーテル結合が含まれていてもよい、１〜１０個の炭素原子を有するアルキル又はフッ素置換アルキル基を示し、ｙは、少なくとも１であり、ｐは、４００〜１０，０００の部分重量を提供し、Ｅ及びＥ１は各々独立して、下式によって表される重合性不飽和有機基を示す。

式中、Ｒ１２は、水素又はメチルであり、Ｒ１３は水素、炭素原子１〜６個を有するアルキルラジカル、又は−ＣＯ−Ｙ−Ｒ１５ラジカルであり、Ｙは−Ｏ−、Ｙ−Ｓ−又は−ＮＨ−であり、Ｒ１４は炭素原子１〜１２個の炭素原子を有する二価のラジカルであり、Ｘは−ＣＯ−又は−ＯＣＯ−を示し、Ｚは−Ｏ−又は−ＮＨ−を示し、Ａｒは炭素原子６〜３０個を有する芳香族ラジカルを示し、ｗは０〜６であり、ｘは０又は１であり、ｙは０又は１であり、ｚは０又は１である。

１つの好ましいシリコーン含有成分は、次式で表されるポリウレタンマクロマーである。

式中、Ｒ１６は、イソホロンジイソシアネートのジラジカルなどイソシアネート基除去後のジイソシアネートのジラジカルである。別の好適なシリコーン含有マクロマーは、フルオロエーテル、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、イソホロンジイソシアネート、及びイソシアネートエチルメタクリレートの反応によって形成される、式Ｘ（式中、ｘ＋ｙは１０〜３０の範囲の数である）の化合物である。

本発明で使用するのに好適な他のシリコーン含有成分には、ポリシロキサン、ポリアルキレンエーテル、ジイソシアネート、ポリフッ化炭化水素、ポリフッ化エーテル及びポリサッカライド基を含有するマクロマー；末端ジフルオロ置換炭素原子に結合した水素原子を有する、極性フッ素化グラフト又は側基を有するポリシロキサン；エーテル及びシロキサニル結合を含む親水性シロキサニルメタクリレート；並びに、ポリエーテル及びポリシロキサニル基を含む架橋性モノマーが挙げられる。任意の上記ポリシロキサンは、本発明において、シリコーン含有成分としても使用され得る。

記載されたように、スカート材料の配合物は、ユーザーの目に装用されている間、様々な大きさのチャネルを維持するための構造強度を有するスカート層を作成するように構成され得る。いくつかの実施例では、チャネルは、それが形成されるようにスカートに成形され得る。他の実施例では、チャネルは、成形された材料からカッティング又は侵食されてもよい。スカート材料はまた、平均的なヒトのユーザーに関する涙液の光学的屈折率とほぼ適合する光学的屈折率を有するように構成されてもよい。したがって、成形特徴部の存在は、前述の高度なコンタクトレンズの例の光学部で起こり得ることだが、ユーザーの目の上に置かれた後、涙液で満たされたときに、非光学活性になり得る。前述のように、チャネルの様々な形状及び外形は、チャネル内の液の方向性のある流れを高める等の異なる目的のために形成され得る。

生物医学的デバイス内の電気活性素子に近接した領域において酸素供給を高める本方法及び装置は、設計され、非常に多くの他の型の生物医学的デバイスに組み込まれ得る。生物医学的デバイスは、例えば、ペースメーカー及びマイクロエネルギーハーベスタ等の埋め込み型電子デバイス、生物学的機能のモニタリング及び／又は検査を行うための電子ピル、能動部品を備える外科用デバイス、眼用デバイス、等であってもよい。

電気活性の生物医学的デバイスのユーザーの組織領域における酸素レベルを高めるための、生体適合性デバイスの形成、形成方法、及び形成用装置のための実施形態を例証するために、特定の実施例について記載してきた。これらの実施例は、例示のためのものであり、いかなる方式でも特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。結果的に、本説明は、当業者には明らかであり得る全ての実施形態を包含することを意図する。

〔実施の態様〕
（１） コンタクトレンズであって、
前記コンタクトレンズの使用中にユーザーの角膜に近接して配置される弓状後方面を有する、前記コンタクトレンズの形状に成形されている、ヒドロゲルスカートと、
インサートであって、その本体部を通して気体不透過性かつ液流不透過性であり、前記ヒドロゲルスカート内に封入されており、かつ、前記インサートに搭載される１つ又は２つ以上の部品を備える、インサートと、
前記コンタクトレンズの使用中に、前記インサートの表面とユーザーの角膜との間にある前記ヒドロゲルスカートの部分である、前記ヒドロゲルスカートの第１領域と、
前記第１領域と接触する液内の酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の手段と、
を含む、コンタクトレンズ。
（２） 前記第１領域と接触する前記液内の酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の前記手段が、少なくとも前記インサート内の第１細孔を含み、前記細孔が前記インサートの前記本体部を横断する、実施態様１に記載のコンタクトレンズ。
（３） 前記細孔が、前記インサート内のチャンバ内に位置するスペーサーの本体部を横断する、実施態様２に記載のコンタクトレンズ。
（４） 前記細孔が、シリコーン含有材料で後方充填されている、実施態様２に記載のコンタクトレンズ。
（５） 前記第１細孔が、複数の細孔のうちの１つであり、前記複数の細孔が前記インサートの前記本体部を横断する、実施態様４に記載のコンタクトレンズ。

（６） 前記複数の細孔が、前記シリコーン含有材料で後方充填されている、実施態様５に記載のコンタクトレンズ。
（７） 酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の前記手段が、吸収性材料の層を含み、前記吸収性材料が酸素ガスを吸収する、実施態様１に記載のコンタクトレンズ。
（８） 前記吸収性材料が、ヘモグロビンを含む、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。
（９） 前記吸収性材料が、ヘモシアニンを含む、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。
（１０） 前記吸収性材料が、ポルフィリンベースの材料を含む、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。

（１１） 前記吸収性材料が、有機金属フレーム構造分子種を含む、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。
（１２） 酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の前記手段が、埋め込まれた電気活性の放出構造体を備え、容器内に保存された酸素が電気信号に伴い放出されている、実施態様１に記載のコンタクトレンズ。
（１３） 前記電気信号により、電流が金属ホイルの被覆を溶融する、実施態様１２に記載のコンタクトレンズ。
（１４） 酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の前記手段が、電気活性の酸素発生部を含む、実施態様１に記載のコンタクトレンズ。
（１５） 電気信号により、前記電気活性の酸素発生部が、触媒表面と相互作用して酸素ガスを発生させる化学物質を含有する、酸素を含む液を放出する、実施態様１４に記載のコンタクトレンズ。

（１６） 前記電気活性の酸素発生部が、過酸化水素を含む、実施態様１５に記載のコンタクトレンズ。
（１７） 前記電気信号により、電流が金属ホイル層を溶融する、実施態様１６に記載のコンタクトレンズ。
（１８） 酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の前記手段が、ポンプを備え、前記ポンプは、前記ヒドロゲルスカートの前記第１領域に近接して涙液を移動させる、実施態様１に記載のコンタクトレンズ。
（１９） 前記涙液が、前記ヒドロゲルスカート内に形成されたチャネル内を移動する、実施態様１８に記載のコンタクトレンズ。
（２０） 前記チャネルが、前記チャネルを通る流れの第１方向を選ぶような形状をしている、実施態様１９に記載のコンタクトレンズ。

（２１） 前記ポンプが、電気活性素子を含む、実施態様２０に記載のコンタクトレンズ。
（２２） 前記電気活性素子が、圧電ベースのトランスデューサー又は電気活性ポリマーベースのトランスデューサーのうちの１つ又は２つ以上を含む、実施態様２１に記載のコンタクトレンズ。
（２３） 前記ポンプが、ポンピング作用に関与するユーザーのまぶたと相互作用するヒドロゲルスカート材料の隆起部を備える、実施態様２０に記載のコンタクトレンズ。
（２４） 前記ポンプが、ポンピング作用に関与するユーザーのまぶたと相互作用するヒドロゲルスカート材料の隆起部を備える、実施態様１８に記載のコンタクトレンズ。
（２５） ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、前記ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法であって、前記方法が、
コンタクトレンズインサートを通る細孔を形成することと、
シリコーン含有ポリマーを用いて前記細孔を後方充填することと、
前記コンタクトレンズインサートを備える前記コンタクトレンズを提供することと、
を含み、前記コンタクトレンズの使用中に、酸素が、前記シリコーン含有ポリマーを有する前記細孔を通って、前記コンタクトレンズの下の涙液領域に拡散する、方法。

（２６） ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、前記ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法であって、前記方法が、
前記コンタクトレンズの本体部内に酸素吸収性材料の層を形成することと、
高分圧の酸素を有する環境に前記コンタクトレンズを置くことと、
前記コンタクトレンズを提供することと、
を含み、前記コンタクトレンズの使用中に、酸素が、前記吸収性材料から前記コンタクトレンズの下の涙液領域に拡散する、方法。
（２７） ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、前記ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法であって、前記方法が、
複数の電気活性の酸素含有構造体を前記コンタクトレンズの本体部内に形成することと、
前記コンタクトレンズを提供することと、
を含み、前記コンタクトレンズの使用中に、電気信号のプログラミングにより、第１の電気活性の酸素含有構造体に電気信号が提供され、前記第１の電気活性の酸素含有構造体への前記電気信号により、酸素が、前記電気活性の酸素含有構造体から前記コンタクトレンズの下の涙液領域に拡散する、方法。
（２８） ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、前記ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法であって、前記方法が、
前記コンタクトレンズのヒドロゲルスカートの弓状後方湾曲領域に複数のチャネルを形成することと、
前記コンタクトレンズの前記ヒドロゲルスカートの前記弓状後方湾曲領域の第１拡大チャネル上にヒドロゲルスカートの隆起領域を形成することと、
前記コンタクトレンズを提供することと、
を含み、前記コンタクトレンズの使用中に、前記ユーザーのまぶたにより、ヒドロゲルスカートの前記隆起領域が、前記ヒドロゲルスカートの前記弓状後方湾曲領域の前記第１拡大チャネルを圧縮し、前記圧縮が、涙液を前記コンタクトレンズの下に移動させ、前記コンタクトレンズは、前記インサート内に搭載される１つ又は２つ以上の部品を含むインサートを備える、方法。
（２９） ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、前記ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法であって、前記方法が、
前記コンタクトレンズのレンズインサートに固着する圧電性セラミック材料の層を含む電気活性ポンプを形成することと、
前記コンタクトレンズのヒドロゲルスカートの弓状後方湾曲領域に複数のチャネルを形成することと、
前記コンタクトレンズの前記ヒドロゲルスカートの前記弓状後方湾曲領域に第１拡大チャネルを形成することであって、前記拡大チャネルが前記電気活性ポンプに近接してある、ことと、
前記コンタクトレンズを提供することと、
を含み、前記コンタクトレンズの使用中に、電気信号のプログラミングにより、電気信号が前記電気活性ポンプに提供され、電気活性ポンプへの前記電気信号により、前記電気活性ポンプが前記ヒドロゲルスカートの前記弓状後方湾曲領域の前記第１拡大チャネルを圧縮し、前記圧縮が、涙液を前記コンタクトレンズの下に移動させる、方法。

Claims (29)

1. コンタクトレンズであって、
   前記コンタクトレンズの使用中にユーザーの角膜に近接して配置される弓状後方面を有する、前記コンタクトレンズの形状に成形されている、ヒドロゲルスカートと、
   インサートであって、その本体部を通して気体不透過性かつ液流不透過性であり、前記ヒドロゲルスカート内に封入されており、かつ、前記インサートに搭載される１つ又は２つ以上の部品を備える、インサートと、
   前記コンタクトレンズの使用中に、前記インサートの表面とユーザーの角膜との間にある前記ヒドロゲルスカートの部分である、前記ヒドロゲルスカートの第１領域と、
   前記第１領域と接触する液内の酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の手段と、
   を含む、コンタクトレンズ。
2. 前記第１領域と接触する前記液内の酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の前記手段が、少なくとも前記インサート内の第１細孔を含み、前記細孔が前記インサートの前記本体部を横断する、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
3. 前記細孔が、前記インサート内のチャンバ内に位置するスペーサーの本体部を横断する、請求項２に記載のコンタクトレンズ。
4. 前記細孔が、シリコーン含有材料で後方充填されている、請求項２に記載のコンタクトレンズ。
5. 前記第１細孔が、複数の細孔のうちの１つであり、前記複数の細孔が前記インサートの前記本体部を横断する、請求項４に記載のコンタクトレンズ。
6. 前記複数の細孔が、前記シリコーン含有材料で後方充填されている、請求項５に記載のコンタクトレンズ。
7. 酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の前記手段が、吸収性材料の層を含み、前記吸収性材料が酸素ガスを吸収する、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
8. 前記吸収性材料が、ヘモグロビンを含む、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
9. 前記吸収性材料が、ヘモシアニンを含む、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
10. 前記吸収性材料が、ポルフィリンベースの材料を含む、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
11. 前記吸収性材料が、有機金属フレーム構造分子種を含む、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
12. 酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の前記手段が、埋め込まれた電気活性の放出構造体を備え、容器内に保存された酸素が電気信号に伴い放出されている、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
13. 前記電気信号により、電流が金属ホイルの被覆を溶融する、請求項１２に記載のコンタクトレンズ。
14. 酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の前記手段が、電気活性の酸素発生部を含む、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
15. 電気信号により、前記電気活性の酸素発生部が、触媒表面と相互作用して酸素ガスを発生させる化学物質を含有する、酸素を含む液を放出する、請求項１４に記載のコンタクトレンズ。
16. 前記電気活性の酸素発生部が、過酸化水素を含む、請求項１５に記載のコンタクトレンズ。
17. 前記電気信号により、電流が金属ホイル層を溶融する、請求項１６に記載のコンタクトレンズ。
18. 酸素レベルを高める前記コンタクトレンズ内の前記手段が、ポンプを備え、前記ポンプは、前記ヒドロゲルスカートの前記第１領域に近接して涙液を移動させる、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
19. 前記涙液が、前記ヒドロゲルスカート内に形成されたチャネル内を移動する、請求項１８に記載のコンタクトレンズ。
20. 前記チャネルが、前記チャネルを通る流れの第１方向を選ぶような形状をしている、請求項１９に記載のコンタクトレンズ。
21. 前記ポンプが、電気活性素子を含む、請求項２０に記載のコンタクトレンズ。
22. 前記電気活性素子が、圧電ベースのトランスデューサー又は電気活性ポリマーベースのトランスデューサーのうちの１つ又は２つ以上を含む、請求項２１に記載のコンタクトレンズ。
23. 前記ポンプが、ポンピング作用に関与するユーザーのまぶたと相互作用するヒドロゲルスカート材料の隆起部を備える、請求項２０に記載のコンタクトレンズ。
24. 前記ポンプが、ポンピング作用に関与するユーザーのまぶたと相互作用するヒドロゲルスカート材料の隆起部を備える、請求項１８に記載のコンタクトレンズ。
25. ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、前記ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法であって、前記方法が、
    コンタクトレンズインサートを通る細孔を形成することと、
    シリコーン含有ポリマーを用いて前記細孔を後方充填することと、
    前記コンタクトレンズインサートを備える前記コンタクトレンズを提供することと、
    を含み、前記コンタクトレンズの使用中に、酸素が、前記シリコーン含有ポリマーを有する前記細孔を通って、前記コンタクトレンズの下の涙液領域に拡散する、方法。
26. ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、前記ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法であって、前記方法が、
    前記コンタクトレンズの本体部内に酸素吸収性材料の層を形成することと、
    高分圧の酸素を有する環境に前記コンタクトレンズを置くことと、
    前記コンタクトレンズを提供することと、
    を含み、前記コンタクトレンズの使用中に、酸素が、前記吸収性材料から前記コンタクトレンズの下の涙液領域に拡散する、方法。
27. ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、前記ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法であって、前記方法が、
    複数の電気活性の酸素含有構造体を前記コンタクトレンズの本体部内に形成することと、
    前記コンタクトレンズを提供することと、
    を含み、前記コンタクトレンズの使用中に、電気信号のプログラミングにより、第１の電気活性の酸素含有構造体に電気信号が提供され、前記第１の電気活性の酸素含有構造体への前記電気信号により、酸素が、前記電気活性の酸素含有構造体から前記コンタクトレンズの下の涙液領域に拡散する、方法。
28. ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、前記ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法であって、前記方法が、
    前記コンタクトレンズのヒドロゲルスカートの弓状後方湾曲領域に複数のチャネルを形成することと、
    前記コンタクトレンズの前記ヒドロゲルスカートの前記弓状後方湾曲領域の第１拡大チャネル上にヒドロゲルスカートの隆起領域を形成することと、
    前記コンタクトレンズを提供することと、
    を含み、前記コンタクトレンズの使用中に、前記ユーザーのまぶたにより、ヒドロゲルスカートの前記隆起領域が、前記ヒドロゲルスカートの前記弓状後方湾曲領域の前記第１拡大チャネルを圧縮し、前記圧縮が、涙液を前記コンタクトレンズの下に移動させ、前記コンタクトレンズは、前記インサート内に搭載される１つ又は２つ以上の部品を含むインサートを備える、方法。
29. ユーザーがコンタクトレンズを装用するときに、前記ユーザーの角膜における酸素レベルを高める方法であって、前記方法が、
    前記コンタクトレンズのレンズインサートに固着する圧電性セラミック材料の層を含む電気活性ポンプを形成することと、
    前記コンタクトレンズのヒドロゲルスカートの弓状後方湾曲領域に複数のチャネルを形成することと、
    前記コンタクトレンズの前記ヒドロゲルスカートの前記弓状後方湾曲領域に第１拡大チャネルを形成することであって、前記拡大チャネルが前記電気活性ポンプに近接してある、ことと、
    前記コンタクトレンズを提供することと、
    を含み、前記コンタクトレンズの使用中に、電気信号のプログラミングにより、電気信号が前記電気活性ポンプに提供され、電気活性ポンプへの前記電気信号により、前記電気活性ポンプが前記ヒドロゲルスカートの前記弓状後方湾曲領域の前記第１拡大チャネルを圧縮し、前記圧縮が、涙液を前記コンタクトレンズの下に移動させる、方法。

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