JP6470304B2 - 酸素発生素子を内蔵する眼用レンズ - Google Patents

Description

本発明は、酸素発生素子を内蔵する眼用レンズとくにコンタクトレンズに関する。

角膜は、他の組織と同じように血液供給から酸素を受け取ることができない。開眼時、角膜は、主に涙を介して大気から酸素を受け取る。閉眼時（たとえば睡眠時）、角膜は、主に上眼瞼開口部血管系の毛細血管叢から酸素拡散により酸素を受け取る。十分な酸素が角膜に達しない場合、角膜膨潤が起こる。長時間の酸素欠乏は、角膜の血管の望ましくない成長を引き起こす。

ソフトコンタクトレンズを装着すると角膜への酸素の到達を妨げる酸素障壁が形成されうるので、必然的に角膜への酸素供給が低減される。患者が装着するコンタクトレンズの酸素透過率は、開眼状態で大気からまたは上眼瞼開口部血管系の毛細血管叢から角膜に酸素を供給のうえできわめて重要である。近年、ソフトシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズは、その酸素透過率および快適性が高いのでますます人気が高まっている。高い酸素透過率を有することから、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを用いれば、十分な酸素がレンズを透過して角膜に達し角膜の健康に及ぼす悪影響を最小限に抑えることが可能になる。

最近、液晶電気光学素子をコンタクトレンズに組み込んで１つ以上の焦点距離を有する視力矯正用の電気活性動的光学品を提供可能であるという提案がなされた。米国特許第６８５１８０５号明細書、同第７４９０９３６号明細書、および同第８１５４８０４号明細書を参照されたい。しかしながら、そうした電気光学素子が存在すると、酸素が電気光学素子を内蔵するコンタクトレンズを透過して角膜に達することが実質的にまたは完全に妨げられることが避けられず、角膜の健康に有害な影響を及ぼしうる。

したがって、受動的酸素拡散／透過に頼らないコンタクトレンズの必要性が依然として存在する。この問題に対して提案された本特許に記載の解決策は、角膜への直接的ｉｎ ｖｉｖｏ酸素供給をコンタクトレンズにより能動的に誘導可能にするものである。

本発明は、ハイドロゲル材料またはシリコーンハイドロゲル材料で構成されたレンズ体と、アノードに接触する水から酸素を電解発生させるための少なくとも１つのアノードと、電解セルを形成するように前記少なくとも１つのアノードに作動結合された少なくとも１つのカソードと、を含むコンタクトレンズに関する。アノードおよびカソードは、レンズ体内に埋め込まれ、かつ電源と制御素子とに作動接続され、制御素子は、水の電解により酸素を発生させるためにアノードとカソードとの間に電位電圧を自動印加してアノードとカソードとを介して電流を駆動することが可能であり、かつ患者がコンタクトレンズを装着したときに水の電解のタイミングおよび継続時間を制御することが可能である。

本発明のこれらのおよび他の態様、特徴、および利点は、本明細書の図面および詳細な説明を参照すれば理解され、特許請求の範囲にとくに指摘された種々の要素および組合せを利用すれば実現されよう。以上の一般的な説明ならびに以下の図面の簡単な説明および発明の詳細な説明はいずれも、本発明の好ましい実施形態を例示および説明したものであり、特許請求された本発明を限定するものではないことを理解すべきである。

コンタクトレンズを模式的に例示している。 本発明に係るコンタクトレンズに埋め込まれるアノードの好ましい形状を例示している。 本発明に係るコンタクトレンズに埋め込まれるアノードの他の好ましい形状を例示している。

とくに定義されていない限り、本明細書で用いられる科学技術用語はすべて、本発明が属する技術分野の当業者が通常理解しているものと同じ意味を有する。一般に、本明細書で用いられる命名法および実験手順は周知であり、当技術分野で通常利用されている。これらの手順では、従来の方法、たとえば、当技術分野および種々の一般的参照文献に提供されるものが用いられる。用語が単数形で提供される場合、本発明者らはその用語の複数形も想定している。本明細書で用いられる命名法および以下に記載の実験手順は、当技術分野で周知でありかつ通常利用されているものである。また、添付の特許請求の範囲を含めて本明細書で用いられる場合、文脈上明らかに異なる規定がない限り、「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」などの単数形への参照は複数形を含み、特定の数値への参照は少なくともその特定の値を含む。本明細書で用いられる「約」とは、「約」として参照される数値がその挙げられた数値±その挙げられた数値の１〜１０％を含むことを意味する。

本出願で用いられる場合、「任意選択の」または「任意選択で」という用語は、続いて記載される事象または状況が発生可能または発生不能でありその記載がその事象または状況が発生する場合と発生しない場合とを含むことを意味する。

本発明は、一般的には、患者がコンタクトレンズを装着したときにその背後の角膜に直接供給される酸素をｉｎ ｖｉｖｏで能動発生させることが可能なコンタクトレンズに関する。患者が装着するコンタクトレンズの背後の角膜に供給するために、少なくとも１つのアノードと少なくとも１つのカソードと電源（たとえば電池）とを使用するだけで、水のｉｎ ｖｉｖｏ電解を十分な酸素の能動発生に使用可能であることが発見されている。水の電解の半反応は、次のように本発明に係るコンタクトレンズで起こりうる。すなわち、アノードでは２Ｈ_２Ｏ→Ｏ_２＋４Ｈ^＋＋４ｅ⁻、かつカソードでは２Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻→２Ｈ_２＋２ＯＨ⁻。１００％の効率であるという仮定に基づいて１日で使い切るために１００μＷｈｒの容量の電池を用いて水の電解を行えば、８０ミクロンの厚さと受動拡散機構を介して２８ｂａｒｒｅｒの酸素透過率（Ｄｋ）とを有するコンタクトレンズにより眼に提供される酸素の量に類似して、約２．６×１０^−７モルの酸素を発生させることが可能であると推定されている。

本発明に係るコンタクトレンズは、ハイドロゲル材料またはシリコーンハイドロゲル材料で構成されたレンズ体と、アノードに接触する水から酸素を電解発生させるための少なくとも１つのアノードと、電解セルを形成するように前記少なくとも１つのアノードに作動結合された少なくとも１つのカソードと、を含み、アノードおよびカソードは、レンズ体内に埋め込まれ、かつ電源と制御素子とに作動接続され、制御素子は、水の電解により酸素を発生させるためにアノードとカソードとの間に電位電圧を自動印加してアノードとカソードとを介して電流を駆動することが可能であり、かつ患者がコンタクトレンズを装着したときに水の電解のタイミングおよび継続時間を制御することが可能である。

本出願で用いられる場合、「コンタクトレンズ」という用語は、当業者に公知のように、装着者の眼上または眼内に配置可能な構造体を意味する。コンタクトレンズは、使用者の視力を矯正したり、改善したり、または変化させたりすることが可能であるが、そうである必要はない。コンタクトレンズは、当技術分野で公知の任意の適切な材料または今後開発される材料でありうるとともに、ソフトレンズ、ハードレンズ、またはハイブリッドレンズでありうる。ソフトコンタクトレンズは、ハイドロゲルコンタクトレンズまたはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズである。

「ハイドロゲルコンタクトレンズ」とは、ハイドロゲル材料で作製されたレンズ体を有するコンタクトレンズを意味する。「シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ」とは、シリコーンハイドロゲル材料で作製されたレンズ体を有するコンタクトレンズを意味する。

本出願で用いられる場合、「ハイドロゲル」または「ハイドロゲル材料」という用語は、当業者に公知のように、水溶性でなくかつ完全水和時にポリマーマトリックス内に少なくとも１０重量％の水を含有する架橋ポリマー材料を意味する。

本出願で用いられる場合、「非シリコーンハイドロゲル材料」という用語は、当業者に公知のように、ケイ素を理論上含まないハイドロゲル材料を意味する。

本出願で用いられる場合、「シリコーンハイドロゲル」という用語は、当業者に公知のように、シリコーンを含有するハイドロゲル材料を意味する。

典型的には、コンタクトレンズは、前表面（またはフロント表面）と、対向する後表面（またはバック表面）と、前表面および後表面がテーパーオフする外周エッジと、を有する。

コンタクトレンズの「フロント表面または前表面」とは、本明細書で用いられる場合、装着時に眼の反対方向を向くレンズの表面を意味する。典型的には実質的に凸である前表面は、レンズのフロントカーブとしても参照されうる。

コンタクトレンズの「リア表面または後表面」とは、本明細書で用いられる場合、装着時に眼の方向を向くレンズの表面を意味する。典型的には実質的に凹であるリア表面は、レンズのベースカーブとしても参照されうる。

コンタクトレンズの前表面および後表面のそれぞれは、当業者に周知のように、典型的には、中央光学ゾーンと、中央光学ゾーンを取り囲む周辺ゾーン（すなわち、１つ以上の非光学ゾーン）と、を含む。それに対応して、コンタクトレンズは、前表面と後表面との組合せにより、中央光学ゾーンと、中央光学ゾーンを取り囲む周辺ゾーン（すなわち、１つ以上の非光学ゾーン）と、を含む。図１は、典型的なコンタクトレンズの正立面図（すなわち、前表面側から見た図）を模式的に例示している。コンタクトレンズ１００は、中央光学ゾーン１１０と、周辺ゾーン１２０と、円形エッジゾーン１４０と、を有する。中央光学ゾーン１１０は、典型的には、装着者の屈折異常を矯正するコンタクトレンズの中央セクションに位置し、約７．０ｍｍ〜約９．０ｍｍの範囲内の直径を有しうる。中央光学ゾーン１１０はまた、典型的には、コンタクトレンズ１００の幾何中心と同心である。周辺ゾーン１２０は、連続表面を形成するように繋ぎ合わせた１つ以上の周辺バンドまたは周辺領域で構成されうる。周辺ゾーン１２０は、典型的には、コンタクトレンズ１００の幾何中心と同心である。円形エッジゾーン１４０は、周辺ゾーン１３０の外側周辺エッジから外向きに延在する。エッジゾーン１４０は、周辺ゾーンに接し、後表面と組み合わされて、眼にフィットする快適なレンズを提供しうる実質的に均一な厚さを提供する。

本発明で使用されるアノードおよびカソードはすべて、まさにそれらの性質上、電気伝導性であり、動作時、それらのそれぞれを介して電源におよび電源から電流を駆動可能である。本発明によれば、アノードおよびカソードは、従来の不活性電気伝導性材料、たとえば、白金、グラファイト、パラジウム、アルミニウム、金、銀、ルテニウム、またはホウ素ドープダイヤモンド、透明伝導性酸化物（たとえば、酸化インジウムスズ、フッ素ドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウムなど）、カーボンナノチューブ、グラフェン、透明伝導性ポリマー（たとえば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（スチレンスルホネート）ドープポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ドープポリアセチレン、ドープポリアニリン、ポリピロール、ドープポリチオフェン、ドープポリ（４，４−ジオクチルシクロペンタジチオフェン）など）、または当業者に公知の任意の伝導性材料で構成される。

好ましい実施形態では、アノードは、涙中の塩化物イオンがアノードにアクセスするのを防止することによりアノードで塩化物イオンが酸化されて塩素を形成するのを防止するために、塩化物アクセス不能なアノード（すなわち、負荷電膜たとえばＮａｆｉｏｎなどを表面上に有するアノード）を含む。かかる塩化物アクセス不能なアノードは、電極を負荷電材料の有機溶液に浸漬してから有機溶媒を蒸発させて電極の表面上に負荷電膜を形成することにより作製可能である。かかる負荷電膜は、中性分子または陽イオン（すなわち正荷電イオン）のみを通過させてアノードの表面に到達させる。涙中の塩化物イオンはいずれも排除されるであろうが、ナトリウムイオンおよび中性水分子は自由に輸送可能である。このため、涙中の塩化物イオンから塩素（続いて次亜塩素酸および次亜塩素酸塩）が形成されることなく、アノードで酸素および水素イオンが形成されよう。

本発明によれば、アノードおよびカソードは、互いに独立して、１つの大きな単一連続電極、複数の電極、または電極のグリッドでありうる。それらは、コンタクトレンズに埋め込むのに適している限り、任意の種類の形状をとりうる。好ましくは、それらは、当業者に公知の三次元フラット形状、たとえば、細線、弧、フラット長方形、フラット正方形、フラット円形、フラット扇形、規則的または不規則的フラット多角形、フラット円環形、フラット環状扇形、それらの組合せなどを有する。アノードおよびカソードは、コンタクトレンズの幾何中心もしくはその近傍またはコンタクトレンズの任意の場所に位置しうる。

好ましい実施形態では、アノードおよび任意選択でカソードは、コンタクトレンズの幾何中心を含む領域に埋め込まれる。好ましくは、アノードおよびカソードは、透明または半透明である。

好ましい実施形態では、アノードおよびカソードは、コンタクトレンズの中央光学ゾーンと周辺ゾーンとの間の接合領域にまたは周辺ゾーンに（ただし、中央光学ゾーンに近接して）埋め込まれる。アノードおよびカソードがかかる領域に位置する場合、アノードおよびカソードが透明でなくても、それらはコンタクトレンズの中央光学ゾーンの機能を妨害しないであろう。

好ましい実施形態では、アノードおよびカソードは、互いに独立して、コンタクトレンズの中心と同心でありかつ約８ｍｍ〜約１４ｍｍの直径の実質的に平らな外側周辺エッジを有するフラット円環形の形状を有する。円環形の幅は、好ましくは約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍ（好ましくは約０．７５ｍｍ〜約２．２５ｍｍ、より好ましくは約０．９ｍｍ〜約２．０ｍｍ、さらにより好ましくは約１．２ｍｍ〜約１．８ｍｍ）である。フラット円環形は、実質的に平らな内側周辺エッジまたは平らでないかもしくはギザギザの内側周辺エッジを有しうる。アノードおよびカソードは、互いに独立して、電解反応に供されるそれらの表面積を増加させるために電気伝導性材料のメッシュで作製可能である。発生酸素が側方拡散するので、かかるフラット円環形の形状のノードを有することにより、中央光学ゾーンの機能の妨害を起こすことなくまたは最小限に抑えてレンズの全中央部分を効率的に覆うように酸素を発生させることが可能であると考えられる。

本明細書で用いられる「実質的に平らな境界または周辺エッジ」とは、境界上または周辺エッジ上の位置が実質的に一定の半径方向距離（すなわち、レンズ中心からの距離）、すなわち、互いに２０％未満異なる半径方向距離を有する境界または周辺エッジを意味する。本明細書で用いられる「平らでないかもしくはギザギザの周辺エッジ」とは、境界上または周辺エッジ上の位置が互いに少なくとも約２０％異なる半径方向距離（すなわち、レンズ中心からの距離）を有する境界または周辺エッジを意味する。

図２は、本発明に係るアノード（および／またはカソード）２００の好ましい形状を模式的に例示している。フラット円環形は、レンズの幾何中心２０１と同心であり、かつ実質的に平らな外側周辺エッジ２１４と実質的に平らな内側周辺エッジ２１６とを有する。外側周辺エッジ１４は、約１２．５ｍｍ〜約１４ｍｍの直径を有しうる。

図３は、本発明に係るアノード（および／またはカソード）３００の好ましい形状を模式的に例示している。フラット円環形は、レンズの幾何中心３０１と同心であり、かつ実質的に平らな外側周辺エッジ３１４とギザギザの内側周辺エッジ３１６とを有する。外側周辺エッジ３１４は、約１２．５ｍｍ〜約１４ｍｍの直径を有しうる。本発明に係るアノード（および／またはカソード）３００は、好ましくは、電気伝導性材料のメッシュで作製される。

アノードおよび任意選択でカソードがフラット円環形である場合、それらは、好ましくは、不透明色と、レンズが眼に装着されて中心に配置されたときにレンズ装着者の角膜縁領域を部分的にまたは実質的に完全に覆うのに十分な寸法と、を有する。角膜縁領域とは、眼の虹彩領域と強膜領域と間に位置する眼の領域のことである。好ましくは、フラット円環形は、角膜縁領域を実質的に完全に覆う。フラット円環形の最内側境界またはレンズの幾何中心に最も近いエッジは、レンズの幾何中心から約５ｍｍ〜約１２ｍｍ、好ましくは約６〜約１１．５ｍｍ、さらにより好ましくは約７〜約１１ｍｍである。環形は、任意の好適な幅でありうるが、好ましくは約０．５〜約２．５ｍｍの幅、より好ましくは約０．７５〜約１．７５ｍｍの幅、さらにより好ましくは約０．８〜約１．２５ｍｍの幅である。アノードおよび任意選択でカソードは、多くの色、たとえば、青色、灰色、褐色、薄青色、ターコイズ色、菫色、暗菫色、青紫色、薄緑青色、黄色、または緑色を有しうる。アノードおよび任意選択でカソードの好ましい色は、菫色の色調を有する黒色である。

角膜縁リングが虹彩の自然色に類似した色であるかまたは角膜縁リングが虹彩の自然色と同じ色であるか（ただし、より低い明度を有する）または角膜縁リングが虹彩の自然色よりも暗い色であれば、着色円環形を有することにより、アノードは、酸素発生素子としてだけでなく、装着者の眼の自然色を増強するためのならびに通常の目視者によりより太くおよび／またはより大きく知覚されるようにするための人工角膜縁リングとしても機能しうる。

アノードおよびカソードは、離間して配置可能であるが、好ましくは、コンタクトレンズの局所ｐＨ変化を最小限に抑えるために互いに近接させる（アノードの表面の周りではより高い局所Ｈ^＋濃度およびより高い局所ＯＨ⁻濃度）。より好ましくは、カソードは、アノードとコンタクトレンズの前表面との間に位置し、かつ負荷電膜によりアノードから分離される。

本発明によれば、本発明に係るコンタクトレンズに埋め込まれた制御素子は、水の電解により酸素を発生させるためにアノードとカソードとの間に電位電圧を自動印加してアノードとカソードとを介して電流を駆動するためのならびに患者がコンタクトレンズを装着したときに水の電解のタイミングおよび継続時間を制御するための手段（たとえば、１つ以上の小型電子デバイス、たとえば、当業者に公知のように、マイクロプロセッサー、具体的処方に合わせて命令および／もしくはデータを記憶するためのメモリー、ならびに／または小型埋込みシステム）を含有しうる。制御素子はまた、コンタクトレンズに埋め込まれた他の電子デバイスおよび／または電気活性デバイスを制御可能である。

任意の電源を本発明で使用可能である。かかる電源の例としては、限定されるものではないが、電池（たとえば、リチウムイオン電池など）、光を電気エネルギーにする光起電力エネルギーセル（たとえば、単なる例にすぎないが透明光起電力ポリマー膜から作製された薄型光起電力セルなど）、熱エネルギーを電気エネルギーに変換するための熱電セル、眼の移動の運動エネルギーを電気エネルギーに変換するための圧電セル（たとえば、透明圧電ポリマーの薄膜など）、キャパシター（たとえば、電気薄膜キャパシターなど）、またはそれらの組合せが挙げられる。電源は、好ましくは少なくとも１つの電池、より好ましくは少なくとも１つの再充電可能な電池、さらにより好ましくはフラット円環形の形状の少なくとも１つの薄膜、またはフラット環状扇形の形状の少なくとも２つの薄膜電池を含む。

薄膜電池は、１回充電の形態および再充電可能な形態でありうる。再充電可能な薄膜電池は入手可能であり、たとえば、オークリッジ国立研究所（Ｏａｋ Ｒｉｄｇｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）は、１９９０年代初頭から種々の形態のものを生産してきた。かかる電池の現在の商業生産者としては、Ｅｘｃｅｌｌａｔｒｏｎ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ，ＬＬＣ（Ａｔｌａｎｔａ，Ｇａ．）、Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（Ｌｉｔｔｌｅｔｏｎ，Ｃｏｌｏ．）、およびＣｙｍｂｅｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｅｌｋ Ｒｉｖｅｒ，Ｍｉｎｎ．）が挙げられる。薄膜電池を任意の望ましい三次元形状、たとえば、フラット円環形またはフラット環状扇形に形成する方法については、当業者の知るところである。

本発明によれば、制御素子および電源は、好ましくは、アノードとコンタクトレンズの前表面との間に位置する。かかる幾何学的配置では、アノードは、制御素子および電源の酸素不透過性に関連する問題を軽減するであろう。

好ましい実施形態では、本発明に係るコンタクトレンズは、視力矯正のために電気光学素子をさらに内蔵する。電気光学素子は、米国特許第６８５１８０５号明細書、同第７４９０９３６号明細書、および同第８１５４８０４号明細書（参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる）に開示されており、本発明で使用可能である。

好ましい実施形態では、本発明に係るコンタクトレンズはその表面上にコーティングをさらに含む。好ましくは、コーティングは、より高い含水率と完全水和状態でシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズの後表面から前表面までの断面を横切って原子間力顕微鏡法で測定したときに少なくとも約０．０５マイクロメートル（好ましくは約０．１マイクロメートル〜約２０マイクロメートル、より好ましくは約０．２５マイクロメートル〜約１５マイクロメートル、さらにより好ましくは約０．５μｍ〜約１２．５μｍ、とくに好ましくは約１μｍ〜約１０μｍ）の厚さとを有しかつシリコーンを実質的に含まない（すなわち、乾燥状態でコンタクトレンズのＸＰＳ分析により測定したときに全元素パーセントの約５％以下、好ましくは約４％以下、より好ましくは約３％以下の表面ケイ素原子パーセントを有することにより特徴付けられる）ハイドロゲル層である。

本発明に係るコンタクトレンズは、非シリコーンハイドロゲル（ただし、好ましくはシリコーンハイドロゲル）を形成するために、使い捨て可能な成形型を利用する修正キャスト成形プロセス（たとえば、ＰＣＴ特許出願国際公開第８７／０４３９０号パンフレット、欧州特許出願公開第Ａ０３６７５１３号明細書、米国特許第５，８９４，００２号明細書）に従って、または再使用可能な成形型を利用しかつ空間的に制限された化学線下でレンズ配合物からレンズ形成組成物を硬化させるいわゆるＬｉｇｈｔｓｔｒｅａｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（商標）（Ａｌｃｏｎ）（米国特許第５，５０８，３１７号明細書、同第５，５８３，１６３号明細書、同第５，７８９，４６４号明細書、同第５，８４９，８１０号明細書および同第８，１６３，２０６号明細書）により、製造可能である。

「レンズ配合物」とは、架橋ポリマーを得るために熱的にまたは化学線的に（すなわち、化学線により）硬化（すなわち、重合および／または架橋）させることが可能な重合性組成物を意味する。化学線の例は、ＵＶ線、電離線（たとえば、γ線またはＸ線）、マイクロ波線などである。熱硬化法または化学線硬化法は当業者に周知である。非シリコーンハイドロゲルやシリコーンハイドロゲルなどのレンズ形成材料は当業者に周知である。

シリコーンハイドロゲル（ＳｉＨｙ）コンタクトレンズの生産では、コンタクトレンズのキャスト成形用のＳｉＨｙレンズ配合物は、当業者に周知のように、一般に、シリコーン含有ビニルモノマー、シリコーン含有ビニルマクロマー、シリコーン含有プレポリマー、親水性ビニルモノマー、疎水性ビニルモノマー、架橋剤、フリーラジカル開始剤（光開始剤または熱開始剤）、親水性ビニルマクロマー／プレポリマー、およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む。ＳｉＨｙコンタクトレンズ配合物はまた、当業者に公知の他の必要な成分、たとえば、当業者に公知のように、ＵＶ吸収剤、可視性ティント剤（たとえば、染料、顔料、またはそれらの混合物）、抗微生物剤（たとえば、好ましくは銀ナノ粒子）、生物活性剤、浸出性滑剤、浸出性涙液安定化剤、それらの混合物などを含みうる。次いで、得られたＳｉＨｙコンタクトレンズは、当業者に公知のように、得られたレンズから未重合成分を除去するために抽出溶媒による抽出および水和プロセスに付すことが可能である。本出願の出願日までに発行された多くの特許および特許出願には、多くのシリコーンハイドロゲルレンズ配合物が記載されている。それらはすべて、本発明に係るＳｉＨｙコンタクトレンズを得る際に使用可能である。ＳｉＨｙレンズを作製するための市販のＳｉＨｙレンズ配合物、たとえば、ロトラフィルコンＡ、ロトラフィルコンＢ、バラフィルコンＡ、ガリフィルコンＡ、セノフィルコンＡ、ナラフィルコンＡ、ナラフィルコンＢ、コムフィルコンＡ、エンフィルコンＡ、アスモフィルコンＡもまた、ＳｉＨｙコンタクトレンズの作製に使用可能である。

コンタクトレンズを作製するためのレンズ成形型は当業者に周知であり、たとえば、キャスト成形またはスピンキャストで利用される。たとえば、成形型（キャスト成形用）は、一般に、少なくとも２つの成形型セクション（もしくは部分）または成形型半体すなわち第１および第２の成形型半体を含む。第１の成形型半体は第１の成形（または光学）表面を規定し、第２の成形型半体は第２の成形（または光学）表面を規定する。第１および第２の成形型半体は、第１の成形表面と第２の成形表面との間にレンズ形成キャビティーが形成されるように、互いに受容するように構成される。成形型半体の成形表面は、成形型のキャビティー形成表面であり、レンズ形成材料に直接接触する。

コンタクトレンズをキャスト成形するための成形型セクションの製造方法は、一般に当業者に周知である。本発明に係るプロセスは、成形型の特定の形成方法になんら限定されるものではない。実際に、成形型の任意の形成方法を本発明で使用可能である。第１および第２の成形型半体は、射出成形や旋盤加工などの種々の技術により形成可能である。成形型半体の好適な形成プロセスの例は、Ｓｃｈａｄの米国特許第４，４４４，７１１号明細書、Ｂｏｅｈｍらの同第４，４６０，５３４号明細書、Ｍｏｒｒｉｌｌの同第５，８４３，３４６号明細書、およびＢｏｎｅｂｅｒｇｅｒらの同第５，８９４，００２号明細書（それらも参照により本明細書に組み込まれる）に開示されている。

成形型を作製のための当技術分野で公知の材料は実質上すべて、コンタクトレンズを作製するための成形型の作製に使用可能である。たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＰＭＭＡ、Ｔｏｐａｓ（登録商標）ＣＯＣグレード８００７−Ｓ１０（Ｔｉｃｏｎａ ＧｍｂＨ（Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ，ＧｅｒｍａｎｙおよびＳｕｍｍｉｔ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）製のエチレンとノルボルネンとの透明アモルファスコポリマー）などのポリマー材料を使用可能である。ＵＶ光透過を可能にする他の材料、たとえば、石英ガラスおよびサファイアを使用可能である。

好ましい再使用可能な成形型の例は、１９９４年７月１４日出願の米国特許出願第０８／２７４，９４２号明細書、２００３年１２月１０日出願の同第１０／７３２，５６６号明細書、２００３年１１月２５日出願の同第１０／７２１，９１３号明細書、および米国特許第６，６２７，１２４号明細書（参照によりそれらの全体が組み込まれる）に開示されているものである。再使用可能な成形型は、石英、ガラス、サファイア、ＣａＦ_２、環状オレフィンコポリマー（たとえば、Ｔｉｃｏｎａ ＧｍｂＨ（Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ，ＧｅｒｍａｎｙおよびＳｕｍｍｉｔ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）製のＴｏｐａｓ（登録商標）ＣＯＣグレード８００７−Ｓ１０（エチレンとノルボルネンとの透明アモルファスコポリマー）、Ｚｅｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＬＰ（Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ，ＫＹ）製のＺｅｏｎｅｘ（登録商標）およびＺｅｏｎｏｒ（登録商標）など）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ＤｕＰｏｎｔ（Ｄｅｌｒｉｎ）製のポリオキシメチレン、Ｇ．Ｅ．Ｐｌａｓｔｉｃｓ製のＵｌｔｅｍ（登録商標）（ポリエーテルイミド）、ＰｒｉｍｏＳｐｉｒｅ（登録商標）などで作製可能である。

本発明によれば、コンタクトレンズは次のように生産可能である。第１に、１つの雌成形型半体と１つの雄成形型半体とを含む成形型を得る。この場合、雌成形型半体は、コンタクトレンズの前表面に対応する第１の成形（または光学）表面を規定し、第２の成形型半体は、コンタクトレンズの後表面に対応する第２の成形（または光学）表面を規定し、雌成形型半体および雄成形型半体は、第１の成形表面と第２の成形表面との間にレンズ形成キャビティーが形成されるように、互いに受容するように構成される。成形型半体の成形表面は、成形型のキャビティー形成表面であり、レンズ配合物に直接接触する。第２に、当業者に公知の任意の方法に従って、第１の量のレンズ配合物（または好ましくはシリコーンハイドロゲルレンズ配合物）を雌成形型半体の第１の成形表面上に堆積して、所望の厚さ（たとえば、約５マイクロメートル〜約５０マイクロメートル、好ましくは約５マイクロメートル〜約４０マイクロメートル、より好ましくは約１０マイクロメートル〜約３０マイクロメートルの厚さ）を有する第１の層を形成する。雌成形型半体の第１の成形表面上にレンズ配合物の第１の層を形成した後、レンズ配合物の第１の層を部分的もしくは実質的に硬化させることが可能である（任意選択の工程）。第３に、酸素を電解発生させるための少なくとも１つのアノード、少なくとも１つのカソード、制御素子、および電源をレンズ配合物の第１の層の上に配置して任意選択で硬化させる。第４に、第２の量のレンズ配合物を第１の層、酸素を電解発生させるための少なくとも１つアノード、少なくとも１つカソード、制御素子、および電源の全体にわたり堆積して、レンズ配合物の第２層を形成する。第５に、雌成形型半体を雄成形型半体で閉じる。第６に、レンズ配合物の第１および第２の層と、第１および第２の成形表面間に形成された成形型キャビティー内のレンズ配合物の第１および第２の層間に挟まれたアノード、カソード、制御素子、および電源と、を含む閉じた成形型を硬化条件（熱硬化条件または化学線硬化条件）に付して、本発明に係るコンタクトレンズを形成する。本発明に係る得られたコンタクトレンズは、当業者に公知のように、他のプロセス、すなわち、レンズ抽出、水和、コーティング処理、およびパッケージ化、オートクレーブ処理、ならびにそれらの組合せに付すことが可能であると理解される。

本発明によれば、アノード、カソード、制御素子、および電源は、以上に記載のプロセスの第３の工程でレンズ配合物の第１の層の上に配置される前に、円環形の形態でカプセルを形成するようにハイドロゲル材料（好ましくはシリコーンハイドロゲル材料）内にカプセル化可能である。

コンタクトレンズにコーティングを施す方法については、当業者の熟知するところである。好ましくは、米国特許第８５２９０５７号明細書（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に記載のコーティングプロセスを用いて、本発明に係るコンタクトレンズの表面上に非シリコーンハイドロゲルコーティングを形成する。

当業者であれば以上の開示により本発明を実施できよう。本明細書に記載の種々の実施形態に対して種々の修正、変更、および組合せを行うことが可能である。具体的な実施形態およびその利点を読者がよりよく理解できるように、以下の実施例を参照することが推奨される。明細書および実施例は例示的なものとみなすことが意図される。

Claims (10)

1. （１）シリコーンハイドロゲル材料で構成されたレンズ体と、
   （２）アノードに接触する水から酸素を電解発生させるための少なくとも１つのアノードと、
   （３）電解セルを形成するように前記少なくとも１つのアノードに作動結合された少なくとも１つのカソードと、
   （４）少なくとも１つの電源と、
   （５）水の電解により酸素を発生させるために前記アノードと前記カソードとの間に電位電圧を自動印加して前記アノードと前記カソードとを介して電流を駆動することが可能であり、かつ患者が前記コンタクトレンズを装着したときに水の電解のタイミングおよび継続時間を制御することが可能である制御素子と、
   を含むコンタクトレンズであって、
   前記アノード、前記カソード、前記少なくとも１つの電源、および前記制御素子が、前記レンズ体内に埋め込まれ、かつ前記アノードおよび前記カソードが前記少なくとも１つの電源と前記制御素子とに作動接続され、
   前記コンタクトレンズが、前表面と、対向する後表面と、外周エッジと、を有し、
   前記コンタクトレンズが、
   コンタクトレンズの幾何中心と同心であり、装着者の屈折異常を矯正するコンタクトレンズの中央セクションに位置し、７．０ｍｍ〜９．０ｍｍの範囲内の直径を有する中央光学ゾーンと、
   前記中央光学ゾーンを取り囲み、連続表面を形成するように繋ぎ合わせた１つ以上のバンドまたは領域で構成される周辺ゾーンと、
   前記周辺ゾーンの外側周辺エッジから前記外周エッジへ外向きに延在する円形エッジゾーンと、
   アノードおよびカソードは、互いに独立して、コンタクトレンズの中心と同心でありかつ１２．５ｍｍ〜１４ｍｍの直径の実質的に平らな外側周辺エッジ及びギザギザの内側周辺エッジを有するフラット円環形であって、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの幅を有する円環形の形状を有し、
   前記アノードおよび前記カソードが不透明色を有しかつ前記コンタクトレンズが装着者に装着されて中心に配置されたときに装着者の一つの眼の角膜縁領域を部分的または完全に覆う、
   コンタクトレンズ。
2. 前記カソードが、負電荷を帯びた材料で構成された負荷電膜により前記アノードから分離されている、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
3. 前記アノードが、負電荷を帯びた材料で構成された負荷電膜であって、負荷電膜を電極の表面上に有する電極である、請求項１または２に記載のコンタクトレンズ。
4. 前記アノードおよび前記カソードが、互いに独立して、１つの大きな単一連続電極、複数の電極、または電極のグリッドを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。
5. 前記アノードおよび前記カソードが、互いに独立して、電気伝導性材料のメッシュで作製される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。
6. 前記コンタクトレンズが視力矯正のために埋込み電気光学素子をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。
7. 前記制御素子および前記電源が前記アノードと前記コンタクトレンズの前記前表面との間に位置する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。
8. 前記コンタクトレンズがその表面上にコーティングをさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。
9. 前記コーティングが、より高い含水率と完全水和状態で前記シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズの前記後表面から前記前表面までの断面を横切って原子間力顕微鏡法で測定したときに少なくとも０．０５マイクロメートルの厚さとを有しかつ乾燥状態で前記シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズのＸＰＳ分析により測定したときに全元素パーセントの５％以下の表面ケイ素原子パーセントを有するハイドロゲル層である、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
10. 前記アノードおよびカソードが同一形状である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。

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