RU2077873C1 - Synthetic corneal lens and method for their manufacturing - Google Patents

Synthetic corneal lens and method for their manufacturing Download PDF

Info

Publication number
RU2077873C1
RU2077873C1 RU93053311A RU93053311A RU2077873C1 RU 2077873 C1 RU2077873 C1 RU 2077873C1 RU 93053311 A RU93053311 A RU 93053311A RU 93053311 A RU93053311 A RU 93053311A RU 2077873 C1 RU2077873 C1 RU 2077873C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
barrier layer
fragments
plasma
substrate
Prior art date
Application number
RU93053311A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93053311A (en
Inventor
Владимир Евгеньевич Брагин
Александр Николаевич Быканов
Юрий Аркадьевич Шустеров
Елена Владимировна Елисеева
Original Assignee
Владимир Евгеньевич Брагин
Александр Николаевич Быканов
Юрий Аркадьевич Шустеров
Елена Владимировна Елисеева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Евгеньевич Брагин, Александр Николаевич Быканов, Юрий Аркадьевич Шустеров, Елена Владимировна Елисеева filed Critical Владимир Евгеньевич Брагин
Priority to RU93053311A priority Critical patent/RU2077873C1/en
Publication of RU93053311A publication Critical patent/RU93053311A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2077873C1 publication Critical patent/RU2077873C1/en

Links

Landscapes

  • Eyeglasses (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

FIELD: ophthalmology. SUBSTANCE: synthetic corneal lens comprises substrate having required shape adapted to achieve desired refraction. Substrate is made of transparent polymer material possessing gas- and moisture-permeability needed for corneal implant, and has transparent barrier layer formed by polymeric chains cross-linked with additional cross links to impede penetration of high-molecular compounds and/or their fragments. Barrier layer is located in adjacent-to-surface layer of substrate and, therefore, polymer chains and fragments of these chains of substrate are mainly used for formation of barrier layer. Method for manufacturing lens resides in treating substrate surface with low-temperature plasma discharge generated in gaseous medium to form barrier layer consisting of polymeric chains cross-linked by additional cross links for forming obstacle to penetration of high-molecular compounds and/or their fragments. Low-temperature plasma is generated in inert gas medium. In order to form barrier layer in adjacent-to-surface layer of substrate using, mainly, polymer chains and chain fragments belonging to substrate, the latter is placed directly within plasma discharge region. Lens and method for its manufacturing offer a number of advantages, namely: lenses have better biological compatibility for longer time period due to lower toxicity of substances released by lenses into surrounding biological tissues, wettability of their surfaces is better, and transparence of lenses is preserved because of their poor permeability for high-molecular compounds and/or fragments thereof. EFFECT: higher quality of lens surface. 11 cl

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии и предназначено для модификации структуры поверхности синтетических роговичных линз и совершенствования способа их изготовления, обеспечивающих биологическую совместимость таких линз в течение более длительного периода времени за счет снижения токсичности выделений в окружающие их биологические ткани, улучшения смачиваемости их поверхностей и сохранения их прозрачности благодаря низкой проницаемости для высокомолекулярных соединений и/или их фрагментов. The invention relates to medicine, namely to ophthalmology, and is intended to modify the surface structure of synthetic corneal lenses and to improve the method of their manufacture, ensuring the biological compatibility of such lenses over a longer period of time by reducing the toxicity of secretions in the biological tissues surrounding them, improving the wettability of their surfaces and maintaining their transparency due to low permeability to macromolecular compounds and / or fragments thereof.

Известна синтетическая роговичная линза [1] включающая основу требуемой формы для получения определенной рефракции, выполненная из прозрачного полимерного материала (силикон, гидроксиэтилметакрилат (ГЕМА) или полиуретан) и ультратонкий оптически прозрачный барьерный слой для задержки проникновения высокомолекулярных соединений и/или их фрагментов, расположенный на поверхности основы. Барьерный слой образован полимерными цепями из насыщенных углеводородов и углеводородов с частично замещенными атомами галогенов, сильно прошитыми дополнительными поперечными связями. Он имеет толщину от 200 до 2000

Figure 00000001
и обладает свойством долговременной гидрофильности (смачиваемости поверхности).Known synthetic corneal lens [1] comprising a base of the desired shape to obtain a certain refraction, made of a transparent polymer material (silicone, hydroxyethyl methacrylate (HEMA) or polyurethane) and an ultrathin optically transparent barrier layer for delaying the penetration of high molecular weight compounds and / or their fragments, located on base surface. The barrier layer is formed by polymer chains of saturated hydrocarbons and hydrocarbons with partially substituted halogen atoms, highly cross-linked with additional cross-bonds. It has a thickness of 200 to 2000
Figure 00000001
and has the property of long-term hydrophilicity (surface wettability).

Известен способ, предназначенный для изготовления такой роговичной линзы [2] включающий образование основы из упомянутого полимерного материала, придание ей формы линзы для получения определенной рефракции, очистку ее поверхности и проведение плазменной полимеризации из газовой фазы одного из следующих классов соединений для образования прозрачного барьерного слоя: углеводороды, галогенизированные углеводороды, галогенизированные углеводороды и водород, углеводороды и элементарные галогены и смесь названных соединений. A known method for the manufacture of such a corneal lens [2] comprising forming a base from the aforementioned polymeric material, shaping the lens to obtain a certain refraction, cleaning its surface and conducting plasma polymerization from the gas phase of one of the following classes of compounds to form a transparent barrier layer: hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, halogenated hydrocarbons and hydrogen, hydrocarbons and elemental halogens, and a mixture of these compounds.

Поверхности линзы используют при этом в качестве подложки. Для этого линзу размещают в середине междуэлектродного промежутка устройства для возбуждения газового разряда, заполненного указанной газовой средой при давлении около 20x10-3 Торр. При возбуждении в этой среде электрического тлеющего ВЧ разряда в результате процесса плазменной полимеризации на поверхности линзы формируется указанный барьерный слой. В результате формирования слоя уменьшается проникновение липидов из слезной жидкости в объем линзы, что увеличивает срок ношения линзы, в течение которого она остается прозрачной. При этом сохраняется достаточная кислородная проницаемость линзы для обеспечения нормального газообмена роговицы.The surface of the lens is used as a substrate. For this, the lens is placed in the middle of the interelectrode gap of the device for exciting a gas discharge filled with the specified gas medium at a pressure of about 20x10 -3 Torr. When an electric glow RF discharge is excited in this medium as a result of a plasma polymerization process, the indicated barrier layer forms on the lens surface. As a result of the formation of the layer, the penetration of lipids from the tear fluid into the volume of the lens is reduced, which increases the wearing time of the lens, during which it remains transparent. At the same time, sufficient oxygen permeability of the lens is maintained to ensure normal gas exchange of the cornea.

Недостатками известной роговичной линзы и способа ее изготовления является то, что в формировании структуры барьерного слоя (полимерных цепей, прошитых дополнительными химическими связями) были использованы химически активные соединения, их фрагменты и другие компоненты (олигомеры), возникающие в газовом разряде в процессе плазменной полимеризации. Они создают в целом химически активную среду, сохраняющуюся частично в объеме линзы и выделяющуюся через ее поверхности в процессе эксплуатации, оказывая на окружающие линзу биологические ткани токсическое воздействие. В результате развиваются процессы отторжения и срок ношения линзы по этой причине оказывается невысоким. The disadvantages of the known corneal lens and the method of its manufacture is that in the formation of the structure of the barrier layer (polymer chains stitched with additional chemical bonds) were used chemically active compounds, their fragments and other components (oligomers) that occur in a gas discharge during plasma polymerization. They create a chemically active medium as a whole, which is partially preserved in the volume of the lens and released through its surfaces during operation, having a toxic effect on the biological tissues surrounding the lens. As a result, rejection processes develop and the lens wearing time for this reason is short.

Известна синтетическая роговичная линза [2] включающая основу требуемой формы для получения определенной рефракции, выполненную из прозрачного полимерного материала (2-гидроксиэтилметакрилата и метакриловой кислоты), прозрачный и барьерный слой для задержки проникновения высокомолекулярных соединений и/или их фрагментов, образованный полимерными цепями, прошитыми дополнительными поперечными химическими связями. Known synthetic corneal lens [2] comprising the base of the required shape to obtain a certain refraction, made of a transparent polymer material (2-hydroxyethyl methacrylate and methacrylic acid), a transparent and barrier layer to delay the penetration of high molecular weight compounds and / or fragments thereof, formed by polymer chains stitched additional transverse chemical bonds.

Известен способ изготовления подобной роговичной линзы [2] включающий образование основы из упомянутого полимерного материала, придание ей формы линзы с соответствующей кривизной поверхности для получения определенной рефракции, очистку поверхностей полученной линзы и воздействие на эти поверхности газообразными продуктами, полученными с помощью низкотемпературной плазмы разряда, создаваемого в газовой среде до образования указанного барьерного слоя. A known method of manufacturing such a corneal lens [2] comprising forming a base from said polymeric material, shaping it with a corresponding surface curvature to obtain a certain refraction, cleaning the surfaces of the obtained lens and exposing these surfaces to gaseous products obtained using a low-temperature discharge plasma generated in a gaseous medium until the formation of the specified barrier layer.

В начале процесса очистки линза моется дистиллированной водой, затем абсолютным этанолом в ультразвуковой мойке. Затем при температуре 70oC в течение 24 ч производится сушка. Для обработки поверхностей линзы газообразными продуктами ее устанавливают за разрядной областью, вниз по потоку рабочего газа (аммиака или его смеси с аргоном). В качестве продуктов, обрабатывающих поверхности линзы, выступают, например, N, H, NH, NH2. Эти продукты инициируют химические реакции на поверхности полимера, ведущие к внедрению аминогрупп в поверхность полимера, подвергаемого обработке. В результате, в поверхностном слое и на поверхности синтетической роговичной линзы образуется барьерный слой, отличающийся по химическому составу и структуре от исходного материала линзы.At the beginning of the cleaning process, the lens is washed with distilled water, then with absolute ethanol in an ultrasonic cleaner. Then at a temperature of 70 o C for 24 hours is drying. To process the lens surfaces with gaseous products, it is installed behind the discharge region, downstream of the working gas (ammonia or its mixture with argon). As products that process the surface of the lens, are, for example, N, H, NH, NH 2 . These products initiate chemical reactions on the surface of the polymer, leading to the incorporation of amino groups into the surface of the polymer to be treated. As a result, a barrier layer is formed in the surface layer and on the surface of the synthetic corneal lens, which differs in chemical composition and structure from the starting material of the lens.

Затем выполняют ряд операций с целью удаления из материала линзы токсичных компонентов. Сначала линзу откачивают в условиях вакуума в течение 30 мин, затем в течение 4 ч выдерживают в растворе бикарбоната натрия и затем еще в течение около 12 ч в буферном растворе. Then, a series of operations are performed to remove toxic components from the lens material. First, the lens is pumped out under vacuum for 30 minutes, then it is kept in sodium bicarbonate solution for 4 hours and then in a buffer solution for another 12 hours.

Наблюдалось улучшение смачиваемости линзы из упомянутого полимерного материала. Последнее проявлялось в способности клеток роговичного эпителия прикрепляться к поверхности линзы и расти с течением времени. An improvement in the wettability of a lens of said polymeric material was observed. The latter was manifested in the ability of corneal epithelial cells to attach to the surface of the lens and grow over time.

Недостатком известной роговичной линзы и способа ее изготовления является использование в построении структуры барьерного слоя токсичных и химических активных компонентов, сохраняющихся в объеме линзы и выделяющихся через ее поверхности в процессе эксплуатации, вызывая развитие процессов отторжения. Это приводит к уменьшению периода сохранения биологической совместимости. Попытки уменьшения содержания таких компонентов, например, путем увеличения времени откачки в вакууме, ведет к неоправданному удлинению сроков изготовления линзы в целом. В рассматриваемом способе требуется проведение дополнительных стадий обработки для снижения токсичности линз. Полное время обработки составляет почти двое суток, что связано с выполнением значительного количества операций, но и оно не гарантирует полного удаления токсичных компонентов, ввиду принципиальных физических ограничений. A disadvantage of the known corneal lens and the method of its manufacture is the use in the construction of the barrier layer structure of toxic and chemical active components that are stored in the lens volume and released through its surface during operation, causing the development of rejection processes. This leads to a decrease in the period of preservation of biocompatibility. Attempts to reduce the content of such components, for example, by increasing the pumping time in a vacuum, leads to an unjustified extension of the manufacturing time of the lens as a whole. In this method, additional processing steps are required to reduce lens toxicity. The total processing time is almost two days, which is associated with the implementation of a significant number of operations, but it does not guarantee the complete removal of toxic components, due to fundamental physical limitations.

Технический результат изобретения заключается в том, чтобы при создании указанного барьерного слоя в качестве его "строительного материала" использовались малотоксичные, слабоактивные соединения и компоненты при сохранении, в общем, структуры и свойств указанного слоя, что обеспечит биологическую совместимость синтетических роговичных линз в течение более длительного периода времени за счет снижения токсичности выделяемых компонентов в окружающие их биологические ткани, улучшения смачиваемости их поверхностей при сохранении необходимой газо- и влагопроницаемости и сохранение их прозрачности, благодаря низкой проницаемости для высокомолекулярных соединений и/или их фрагментов. The technical result of the invention is that when creating the specified barrier layer as its "building material" low toxic, weakly active compounds and components are used while maintaining, in general, the structure and properties of the specified layer, which will ensure the biological compatibility of synthetic corneal lenses for a longer period of time by reducing the toxicity of the released components in the surrounding biological tissues, improving the wettability of their surfaces while maintaining the necessary gas and moisture permeability and preservation of their transparency, due to the low permeability to high molecular weight compounds and / or their fragments.

Технический результат достигается тем, что в синтетической роговичной линзе, включающей основу требуемой формы для получения определенной рефракции, выполненную из прозрачного полимерного материала с соответствующими роговичному имплантату газо- и влагопроницаемостью, и прозрачный барьерный слой, образованный полимерными цепями, прошитыми дополнительными поперечными связями для задержки проникновения высокомолекулярных соединений и/или их фрагментов, согласно изобретению, барьерный слой расположен в приповерхностном слое основы линзы, а для его образования использованы, главным образом, ее полимерные цепи и фрагменты этих цепей. The technical result is achieved by the fact that in a synthetic corneal lens, including the base of the desired shape to obtain a certain refraction, made of a transparent polymer material with the corresponding gas and moisture permeability of the corneal implant, and a transparent barrier layer formed by polymer chains stitched with additional cross-links to delay penetration of high molecular weight compounds and / or fragments thereof, according to the invention, the barrier layer is located in the surface layer of the base lenses, and for its formation, mainly its polymer chains and fragments of these chains were used.

Основа может быть выполнена из силикона, гидрооксиэтилметакрилата (ГЕМА) или гидрогеля. The base can be made of silicone, hydroxyethyl methacrylate (HEMA) or hydrogel.

Технический результат изобретения достигается также и тем, что в способе изготовления синтетической роговичной линзы, включающем изготовление основы из прозрачного полимерного материала с соответствующими роговичному имплантату газо- и влагопроницаемостью, придание основе требуемой формы для получения определенной рефракции, очистку поверхностей полученной линзы и воздействие на эти поверхности низкотемпературной плазмой разряда, создаваемого в газовой среде, до образования прозрачного барьерного слоя из полимерных цепей, прошитых дополнительными поперечными связями для задержки проникновения высокомолекулярных соединений и/или их фрагментов, согласно изобретению, низкотемпературную плазму создают в среде инертного газа, а для образования барьерного слоя в приповерхностном слое основы, главным образом, из ее полимерных цепей и фрагментов этих полимерных цепей ее располагают непосредственно в области разряда. The technical result of the invention is also achieved by the fact that in the method of manufacturing a synthetic corneal lens, comprising making a base of a transparent polymeric material with gas and moisture permeability corresponding to the corneal implant, imparting a desired shape to the basis for obtaining a certain refraction, cleaning the surfaces of the obtained lens and affecting these surfaces low-temperature plasma discharge generated in a gaseous medium, before the formation of a transparent barrier layer of polymer chains, stitched according to the invention, low-temperature plasma is created in an inert gas medium, and for the formation of a barrier layer in the surface layer of the base, mainly from its polymer chains and fragments of these polymer chains directly in the discharge area.

Воздействие плазмы на поверхность производят в течение времени, большего характерного времени проникновения продуктов воздействия плазмы в материал основы на заданную глубину, необходимую для создания барьерного слоя заданной толщины, но не превышающего характерного времени развития процесса разрушения плазменной приповерхностного слоя при заданных давлении газа и мощности разряда. Plasma exposure to the surface is performed for a time longer than the characteristic time for the plasma exposure products to penetrate the base material to a predetermined depth necessary to create a barrier layer of a given thickness, but not exceeding the characteristic time of development of the destruction of the plasma surface layer at a given gas pressure and discharge power.

В качестве инертного газа используют аргон. Давление газа устанавливают в диапазоне 0,1 1 Торр. При использовании в качестве материала основы силикона для образования барьерного слоя воздействие плазмы на поверхность производят в течение времени от 1 до 10 мин в среде аргона при давлении порядка 0,5 Торр и мощности разряда 80 120 Вт. Argon is used as an inert gas. The gas pressure is set in the range of 0.1 to 1 Torr. When silicone is used as the base material for the formation of a barrier layer, plasma is exposed to the surface for 1 to 10 min in argon at a pressure of about 0.5 Torr and a discharge power of 80 120 W.

Разряд является высокочастотным разрядом емкостного типа. The discharge is a high-frequency discharge of a capacitive type.

Способ может быть осуществлен следующим образом. The method can be carried out as follows.

Изготавливают основу из силикона или другого прозрачного полимерного материала с соответствующими роговичному имплантату газо- и влогопроницаемостью. Придают основе требуемую форму для получения определенной рефракции. Производят очистку поверхностей полученной линзы, а затем располагают линзу непосредственно в области разряда в газовой среде в междуэлектродном промежутке плазмохимического реактора в средней его части. Вакуумируют плазмохимический реактор и заполняют его инертным газом (агроном) до давления 0,1 1,0 Торр и организуют его прокачку через область разряда (междуэлектродный промежуток) с расходом 10 100 см3(н.у.)/мин. Возбуждают в инертном газе в междуэлектродном промежутке высокочастотный разряд емкостного типа. Подвергают поверхности линзы воздействию низкотемпературной плазмой разряда в инертном газе, причем воздействие осуществляют в течение времени, достаточного для образования в приповерхностном слое основы линзы прозрачного барьерного слоя из ее полимерных цепей, прошитых дополнительными поперечными связями с использованием фрагментов и компонентов этих цепей, созданных воздействием плазмы. Время воздействия плазмы устанавливают экспериментально для заданного материала, давления и мощности разряда образовании указанного барьерного слоя, предназначенного для задержки проникновения высокомолекулярных соединений и/или их фрагментов, судят по его толщине. По завершению обработки поверхностей плазмой линзу извлекают из реактора и вносят в среду атмосферного воздуха, чем завершается изготовление синтетической роговичной линзы, имеющей барьерный слой, расположенный в приповерхностном слое основе.A base is made of silicone or another transparent polymeric material with gas and vlog permeability corresponding to the corneal implant. They give the base the desired shape to obtain a certain refraction. The surfaces of the obtained lens are cleaned, and then the lens is placed directly in the region of the discharge in a gas medium in the interelectrode gap of the plasma chemical reactor in its middle part. The plasma chemical reactor is evacuated and filled with an inert gas (agronomist) to a pressure of 0.1 1.0 Torr and it is pumped through the discharge region (interelectrode gap) at a rate of 10 100 cm 3 (n.o.) / min. A high-frequency discharge of a capacitive type is excited in an inert gas in the interelectrode gap. The lens surfaces are exposed to a low-temperature discharge plasma in an inert gas, and the exposure is carried out for a time sufficient to form in the surface layer of the lens base a transparent barrier layer from its polymer chains, stitched with additional cross-links using fragments and components of these chains created by the action of the plasma. The plasma exposure time is set experimentally for a given material, pressure and discharge power to form the specified barrier layer, designed to delay the penetration of high molecular weight compounds and / or their fragments, judged by its thickness. Upon completion of the plasma surface treatment, the lens is removed from the reactor and introduced into the atmosphere, which completes the production of a synthetic corneal lens having a barrier layer located in the near-surface layer.

Пример осуществления изобретения. При реализации изобретения используют основу, выполненную из гидрогеля, силикона, полиэтилметакрилата (ГЕМА), полиуретана или другого полимерного материала с соответствующими роговичному имплантату газо- и влагопроницаемостью. Указанные материалы, как правило, являются вполне удовлетворительными по влагопроницаемости. Этой основе придают требуемую форму для получения определенной рефракции. Она может быть различной, в зависимости от назначения. При использовании в качестве контактных линз, основа имеет форму диска диаметром 8 10 мм с кривизной поверхности, необходимой для получения определенной рефракции и толщиной около 1 мм. An example embodiment of the invention. When implementing the invention, a base made of hydrogel, silicone, polyethyl methacrylate (HEMA), polyurethane or other polymeric material with corresponding gas and moisture permeability to the corneal implant is used. These materials, as a rule, are quite satisfactory in terms of moisture permeability. This basis is given the desired shape to obtain a certain refraction. It may be different, depending on the destination. When used as contact lenses, the base is in the form of a disk with a diameter of 8 10 mm with a curvature of the surface necessary to obtain a certain refraction and a thickness of about 1 mm.

При кератопластике основа имеет форму, плоских полуколец толщиной около 1 мм. Для придания основе указанных и других форм используют один из известных способов обработки подобных материалов. With keratoplasty, the base has the form of flat semicircles with a thickness of about 1 mm. To give the basis of these and other forms using one of the known methods of processing such materials.

Перед дальнейшим использованием производят очистку поверхности. Затем основу помещают в плазмохимический реактор непосредственно в область разряда. Для этого линзу подвешивают с помощью 30 мкм молибденовой проволоки так, чтобы она располагалась в междуэлектродном промежутке между плоскими охлаждаемыми водой электродами, установленными вертикально, в средней их части. Внутреннюю полость реактора откачивают до давления менее 0,1 Торр и затем заполняют инертным газом (аргоном) до давления 0,2 1 Торр, организуя расход рабочего газа на уровне 10 100 см3(н.у.)/мин.Before further use, the surface is cleaned. Then the base is placed in a plasma chemical reactor directly in the discharge region. To do this, the lens is suspended using 30 μm molybdenum wire so that it is located in the interelectrode gap between the flat water-cooled electrodes mounted vertically in the middle part. The internal cavity of the reactor is pumped out to a pressure of less than 0.1 Torr and then filled with an inert gas (argon) to a pressure of 0.2 1 Torr, organizing a flow of working gas at 10,100 cm 3 (n.o.) / min.

Указанный диапазон рабочих давлений связан с тем, что при давлении более 1 Торр происходит излишний нагрев образца, приводящий к нарушению структуры материала основы. Это увеличивает в последующем выделение олигомеров из объема линзы, ограничивая время сохранения ее биологической совместимости с окружающими тканями. The specified range of operating pressures is due to the fact that at a pressure of more than 1 Torr excessive heating of the sample occurs, leading to a violation of the structure of the base material. This subsequently increases the release of oligomers from the lens volume, limiting the time of preservation of its biological compatibility with surrounding tissues.

При давлении меньше 0,2 Торр наблюдаются излишне высокие поток и энергия ионов, воздействующих на поверхность синтетической роговичной линзы, что приводит к разрушению структуры образуемого барьерного слоя. At pressures less than 0.2 Torr, excessively high flux and energy of ions acting on the surface of the synthetic corneal lens are observed, which leads to the destruction of the structure of the formed barrier layer.

Затем в газовой среде возбуждают высокочастотный разряд емкостного типа частотой 13,56 МГц, организованный между плоскими водоохлаждаемыми электродами площадью около 100 см2 при расстоянии 20 мм между ними, в котором поверхности линзы подвергают воздействию низкотемпературной аргоновой плазмы в течение времени, достаточного для образования в приповерхностном слое основы линзы барьерного слоя. При использовании в качестве материала основы силикона для образования барьерного слоя воздействие плазмы на поверхность производят в течение времени от 1 до 10 мин при давлении 0,5 Торр и мощности разряда 80 120 Вт.Then, a high-frequency discharge of a capacitive type with a frequency of 13.56 MHz, excited between flat water-cooled electrodes with an area of about 100 cm 2 at a distance of 20 mm between them, in which the lens surfaces are exposed to low-temperature argon plasma for a time sufficient to form in the surface the base layer of the lens barrier layer. When silicone is used as the base material for the formation of the barrier layer, plasma is exposed to the surface for 1 to 10 minutes at a pressure of 0.5 Torr and a discharge power of 80 to 120 W.

При обработке свыше 10 мин начинается развитие процесса разрушения приповерхностного слоя. When processing more than 10 min, the development of the destruction of the surface layer begins.

При времени воздействия менее 1 мин продукты воздействия плазмы на материал основы не проникают на глубину, необходимую для создания барьерного слоя требуемой толщины

Figure 00000002
.When the exposure time is less than 1 min, the plasma exposure products on the base material do not penetrate to the depth necessary to create a barrier layer of the required thickness
Figure 00000002
.

Барьерный слой образуется из полимерных цепей материала линзы, а также фрагментов и иных компонентов этих цепей, созданных воздействием плазмы на поверхности линзы. Толщина его составляет

Figure 00000003
, в зависимости от времени воздействия параметров разряда (давление, мощность), и может быть определена, например, методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.The barrier layer is formed from the polymer chains of the lens material, as well as fragments and other components of these chains created by the action of plasma on the lens surface. Its thickness is
Figure 00000003
, depending on the time of exposure to the discharge parameters (pressure, power), and can be determined, for example, by X-ray photoelectron spectroscopy.

Барьерный слой такой толщины и структуры (полимерные цепи, прошитые дополнительными поперечными связями) уменьшает токсическое влияние линзы на роговицу. Кроме того, он уменьшает проникновение липидов и белков из слезной жидкости в материал синтетической роговичной линзы, но сохраняет проницаемость линзы для низкомолекулярных соединений (кислорода, воды и др.), обеспечивающих процессы жизнедеятельности в роговице. Полученный барьерный слой имеет свойство долговременно гидрофильности (смачиваемости) и практически нетоксичен в связи с тем, что слой сформирован, главным образом, из материала основы, широко используемого для изготовления синтетических роговичных линз. A barrier layer of this thickness and structure (polymer chains stitched with additional cross-links) reduces the toxic effect of the lens on the cornea. In addition, it reduces the penetration of lipids and proteins from the lacrimal fluid into the material of a synthetic corneal lens, but preserves the lens permeability for low molecular weight compounds (oxygen, water, etc.), which ensure vital processes in the cornea. The resulting barrier layer has the property of long-term hydrophilicity (wettability) and is practically non-toxic due to the fact that the layer is formed mainly from the base material, which is widely used for the manufacture of synthetic corneal lenses.

Для нахождения оптимального времени воздействия плазмы достаточно обработать в фиксированных экспериментальных условиях несколько(5 10) образцов с различной длительностью воздействия и затем провести измерение толщины барьерных слоев в приповерхностном слое этих образцов. To find the optimal plasma exposure time, it is sufficient to process several (5 10) samples with different exposure durations under fixed experimental conditions and then measure the thickness of the barrier layers in the near-surface layer of these samples.

Режим (давление инертного газа, мощность разряда) и время воздействия вибирают такими, которые обеспечивают оптимальную толщину барьерного слоя (порядка нескольких сотен ангстрем). The mode (inert gas pressure, discharge power) and exposure time are selected in such a way that they provide the optimal thickness of the barrier layer (of the order of several hundred angstroms).

После окончания обработки линзу достают из реактора и вносят в атмосферу (атмосферный воздух); она готова к дальнейшему использованию. А после окончания обработки синтетических линз из гидрогеля их вносят в атмосферу воздуха, а затем помещают в физиологический раствор для хранения и дальнейшего использования. After processing, the lens is removed from the reactor and introduced into the atmosphere (atmospheric air); she is ready for further use. And after the processing of synthetic lenses from a hydrogel is completed, they are introduced into the atmosphere of air, and then placed in physiological saline for storage and further use.

Полное время, необходимое для выполнения операций способа, не превышает 15 мин. The total time required to perform the operations of the method does not exceed 15 minutes

Предварительные эксперименты показали, что создаваемый барьерный слой, выполняет функцию по задержке высокомолекулярных соединений. Использование нейтрального газа является принципиальным в способе, т.к. позволяет сформировать барьерный слой, главным образом, из полимерных цепей основы и ее фрагментов. Использование для создания разряда иной среды, кроме нейтральной, в частности, разреженного воздуха или кислорода, может привести в течение требуемых сроков обработки поверхностного слоя линзы не к созданию барьерного слоя линзы, а, напротив, к полному разрушению приповерхностного слоя из-за высокой активности содержащегося в такой среде кислорода и его способности осуществлять плазмохимическое травление полимеров с высокой скоростью. Кроме того, проведение обработки в реальной воздушной атмосфере может также привести к увеличению содержания токсичных компонентов, являющихся возможными примесями воздуха. Preliminary experiments showed that the created barrier layer performs the function of delaying high molecular weight compounds. The use of neutral gas is fundamental in the method, because allows you to form a barrier layer, mainly of polymer chains of the base and its fragments. The use of a medium other than neutral, in particular rarefied air or oxygen, to create a discharge can lead, during the required processing time, to the surface layer of the lens not to create a barrier layer of the lens, but, on the contrary, to the complete destruction of the surface layer due to the high activity of in such an environment of oxygen and its ability to carry out plasma-chemical etching of polymers at high speed. In addition, processing in a real air atmosphere can also lead to an increase in the content of toxic components that are possible airborne impurities.

Полученный новым способом барьерный слой обладает свойством долговременной гидрофильности. The barrier layer obtained by the new method has the property of long-term hydrophilicity.

Это позволяет использовать изобретение не только для увеличения срока ношения контактных синтетических роговичных линз, но и для обеспечения применения синтетических роговичных линз в кератопластике при проведении операций вживления линзы или корректирующих элементов линзы внутрь роговицы. Причем процесс модификации структуры поверхностей линзы осуществляется в течение весьма непродолжительного времени. Это дает возможность сократить сроки изготовления линз, и тем самым, удовлетворить возрастающие потребности в синтетических линзах улучшенного качества. This allows the invention to be used not only to increase the wearing time of contact synthetic corneal lenses, but also to ensure the use of synthetic corneal lenses in keratoplasty during implantation operations of the lens or lens correction elements inside the cornea. Moreover, the process of modifying the surface structure of the lens is carried out for a very short time. This makes it possible to shorten the lens manufacturing time, and thereby satisfy the increasing demand for improved synthetic lenses.

Изобретение может в перспективе быть использовано при создании искусственной роговицы, что является крайне актуальной задачей. The invention can in the future be used to create an artificial cornea, which is an extremely urgent task.

Claims (11)

1. Синтетическая роговичная линза, включающая основу требуемой формы для получения определенной рефракции, выполненную из прозрачного полимерного материала с соответствующими роговичному имплантату газо- и влагопроницаемостью, и прозрачный барьерный слой, образованный полимерными цепями, прошитыми дополнительными поперечными связями для задержки проникновения высокомолекулярных соединений и/или их фрагментов, отличающаяся тем, что барьерный слой расположен в приповерхностном слое основы, а для его образования использованы, главным образом, ее полимерные цепи и фрагменты этих цепей. 1. A synthetic corneal lens, including the base of the required shape to obtain a certain refraction, made of a transparent polymer material with gas and moisture permeability corresponding to the corneal implant, and a transparent barrier layer formed by polymer chains stitched with additional transverse bonds to delay the penetration of high molecular weight compounds and / or fragments thereof, characterized in that the barrier layer is located in the surface layer of the base, and for its formation are used, the main So its polymer chains and fragments of these chains. 2. Линза по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала основы использован силикон. 2. The lens according to claim 1, characterized in that silicone is used as the base material. 3. Линза по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала основы использован гидрогель. 3. The lens according to claim 1, characterized in that the hydrogel is used as the base material. 4. Линза по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала основы использован гидроксиэтилметакрилат (ГЕМА). 4. The lens according to claim 1, characterized in that hydroxyethyl methacrylate (HEMA) is used as the base material. 5. Линза по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала основы использован полиметилметакрилат. 5. The lens according to claim 1, characterized in that polymethylmethacrylate is used as the base material. 6. Способ изготовления синтетической роговичной линзы, включающий изготовление основы из прозрачного полимерного материала с соответствующей роговичному имплантату газо- и влагопроницаемостью, придание основе требуемой формы для получения определенной рефракции, очистку поверхностей полученной линзы и воздействие на эти поверхности низкотемпературной плазмой разряда, создаваемого в газовой среде, до образования прозрачного барьерного слоя из полимерных цепей, прошитых дополнительными поперечными связями, для задержки проникновения высокомолекулярных соединений и/или их фрагментов, отличающийся тем, что низкотемпературную плазму создают в среде инертного газа, а для образования барьерного слоя в приповерхностном слое основы, главным образом, из ее полимерных цепей и фрагментов этих цепей ее располагают непосредственно в области разряда. 6. A method of manufacturing a synthetic corneal lens, comprising making a base from a transparent polymeric material with a corresponding gas and moisture permeability of the corneal implant, imparting a desired shape to a specific shape to obtain a certain refraction, cleaning the surfaces of the obtained lens and exposing the surfaces to a low-temperature discharge plasma created in a gaseous medium , until a transparent barrier layer is formed of polymer chains stitched with additional cross-links, penetration is delayed high molecular weight compounds and / or their fragments, characterized in that the low-temperature plasma is created in an inert gas medium, and for the formation of a barrier layer in the near-surface layer of the substrate, mainly from its polymer chains and fragments of these chains, it is placed directly in the discharge region. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что воздействие плазмы на поверхность производят в течение времени, большего характерного времени проникновения продуктов воздействия плазмы в материал основы на заданную глубину, необходимую для создания барьерного слоя заданной толщины, но не превышающего характерного времени развития процесса разрушения плазмой приповерхностного слоя при заданных давлении газа и мощности разряда. 7. The method according to claim 6, characterized in that the plasma is exposed to the surface for a time longer than the characteristic time for the plasma products to penetrate the base material to a predetermined depth necessary to create a barrier layer of a given thickness, but not exceeding the characteristic process development time plasma destruction of the surface layer at a given gas pressure and discharge power. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве инертного газа используют аргон. 8. The method according to claim 6, characterized in that argon is used as an inert gas. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что давление газа устанавливают в диапазоне 0,2 1 Торр. 9. The method according to claim 8, characterized in that the gas pressure is set in the range of 0.2 1 Torr. 10. Способ по пп.7 9, отличающийся тем, что при использовании в качестве материала основы силикона для образования барьерного слоя воздействие плазмы на поверхность производят в течение 1 10 мин при давлении порядка 0,5 Торр и мощности разряда 80 120 Вт. 10. The method according to PP.7 to 9, characterized in that when using silicone as the base material for the formation of the barrier layer, the plasma is exposed to the surface for 1 10 min at a pressure of about 0.5 Torr and a discharge power of 80 120 W. 11. Способ по пп.6 10, отличающийся тем, что разряд является высокочастотным разрядом емкостного типа. 11. The method according to PP.6 to 10, characterized in that the discharge is a high-frequency discharge capacitive type.
RU93053311A 1993-11-26 1993-11-26 Synthetic corneal lens and method for their manufacturing RU2077873C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93053311A RU2077873C1 (en) 1993-11-26 1993-11-26 Synthetic corneal lens and method for their manufacturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93053311A RU2077873C1 (en) 1993-11-26 1993-11-26 Synthetic corneal lens and method for their manufacturing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93053311A RU93053311A (en) 1996-08-20
RU2077873C1 true RU2077873C1 (en) 1997-04-27

Family

ID=20149676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93053311A RU2077873C1 (en) 1993-11-26 1993-11-26 Synthetic corneal lens and method for their manufacturing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2077873C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497160C2 (en) * 2008-06-02 2013-10-27 Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. Silicone-hydrogel contact lenses with low protein absorption

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4312575, кл. G 02 C 7/04, 1982. 2. R.Suphehia, A.Garfinkel, W.Jackson, T.Chang. Towards and artifical cornea : surface modification of optically clear, oxygen permeable soft contact lensmaterials by ammonia plasma modification technique for the enhanced attachment and growth of corneal epithelial cells. Biomat., Art. Cells, Art. Org., 1990, 18(5), p.643-655. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497160C2 (en) * 2008-06-02 2013-10-27 Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. Silicone-hydrogel contact lenses with low protein absorption

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100346485B1 (en) Treatment Method of Contact Lens Using Supercritical Fluid
CN1196733C (en) Surface-treatment of silicone medical devices comprising intermediate carbon coating and graft polymerization
US3831604A (en) Method of reshaping the cornea
EP1136521B1 (en) Process for preparing an ocular lens material having hydrophilic surface
WO1992005696A1 (en) Improved ocular implants and methods for their manufacture
JP2707497B2 (en) Ophthalmic implant and manufacturing method thereof
FR2647793A1 (en) PROCESS FOR OBTAINING A RETICULATED BIOPOLYMER BASED ON COLLAGEN, IMPLANT OBTAINED FROM THIS BIOPOLYMER AND METHOD OF OBTAINING THE IMPLANT
JPH06502782A (en) Improved ophthalmic implants and their manufacturing methods
US8088314B2 (en) Process for producing surface-treated intraocular lens and intraocular lens capable of inhibiting secondary cataract
US6998073B2 (en) Pulse extraction of ocular medical devices
JPH01298312A (en) Contact lens formed with finer pores and its production
RU2077873C1 (en) Synthetic corneal lens and method for their manufacturing
Bajpai et al. Adsorption of a blood protein on to hydrophilic sponges based on poly (2-hydroxyethyl methacrylate)
EP1854490B1 (en) Intraocular lens and method of producing the same
EP0233708A2 (en) Coated substrates
JP2003215509A (en) Method of manufacturing soft contact lens consisting of silicone hydrogel having hydrophilic surface and soft contact lens
JP6432967B2 (en) Soluble collagen fiber porous body
CN1219497C (en) Front surface hydrophilic treated hydrophobic artificial lens and its making method
RU2290900C1 (en) Method for obtaining modified scleroplant m biomaterial usable in ophthalmology
JPH0357629A (en) Production of intraocular lens
EP4242705A1 (en) Polymer articles for ophthalmic products, and method for reducing calcification propensity of polymers
CN115569236B (en) Soft ophthalmic implant material and preparation method thereof
JP3013435B2 (en) Method of manufacturing contact lenses
RU2160123C2 (en) Plastic transplant for performing scleroplasty and method for producing the transplant
RU2032544C1 (en) Manufacture of artificial crystalline lenses from organosilicon material