Artículos

Superficies actuales de lentes de contacto

En esta segunda parte del artículo, se realiza una revisión de las fortalezas y limitaciones de los materiales actuales y por qué los tratamientos de superficie pueden ser la próxima innovación en el uso de lentes de contacto.


Segunda parte

(Este artículo fue traducido, adaptado e impreso con autorización del grupo de revistas de Jobson Publishing).

Por Heidi Wagner, OD, MPH

Problemas en la parte superior

Las propiedades de la superficie de los lentes de contacto incluyen: humectabilidad (la capacidad de una solución para mantener el contacto con una superficie), fricción (la fuerza que resiste el movimiento entre dos cuerpos en contacto), lubricidad (la capacidad de reducir la fricción, un término que describe la “resbaladiza” del material) y la resistencia al depósito (la tendencia de la proteína, los lípidos y otros componentes de la lágrima a adherirse a la superficie de los lentes).

Se presume que la humectabilidad de la superficie influye en la biocompatibilidad de la superficie del lente. Puede evaluarse clínicamente observando la interacción entre las lágrimas y el lente de contacto. La humectabilidad in vitro se puede cuantificar midiendo el ángulo entre un líquido y una superficie. Un ángulo pequeño se atribuye a la capacidad de las lágrimas para extenderse sobre el lente, o una superficie hidrofílica del lente, mientras que un ángulo grande indica una humectación deficiente, o una superficie de lente hidrofóbica.

Las técnicas de gota sésil, burbuja cautiva y placa de Wilhelmy son métodos bien establecidos empleados para medir ángulos de contacto in vitro. En la técnica de gota sésil, la solución se aplica a la superficie del lente de contacto con una jeringa y el software de computadora analiza las imágenes grabadas.

En la técnica de burbuja cautiva, un lente de contacto se sumerge en agua y se usa una jeringa para colocar una burbuja de aire en la superficie del lente. El ángulo formado entre la superficie del lente de contacto y la burbuja de aire se mide de manera similar a la técnica de gota sésil. En la técnica de placa Wilhelmy, una muestra rectangular del material del lente se sumerge y se retira de la solución. El ángulo de contacto de avance se calcula a medida que la muestra se inserta en la solución y el ángulo de contacto de retroceso se calcula a medida que se retira el lente. 11 Si bien las mediciones basadas en el laboratorio no siempre son indicativas del rendimiento en el ojo, estos métodos proporcionan medidas útiles de las propiedades de la superficie del lente. 12

La biotribología -el estudio de la fricción, la lubricación y el desgaste en sistemas biológicos- es esencial para la comprensión del entorno ocular y su interacción con lentes de contacto. En la aplicación de biotribología a un lente de contacto en el ojo, los científicos de materiales han empleado la analogía del deslizamiento en agua del automóvil: cuando la hidratación es abundante, la facilidad de deslizamiento del automóvil es independiente de las cualidades de los neumáticos del automóvil. Sin embargo, cuando el agua se disipa, el comportamiento de fricción cambia en respuesta a otras características ambientales. 13 Asimismo, en el uso de lentes de contacto, cuando la humectabilidad y la lubricación se ven comprometidas, la visión y la comodidad se ven comprometidas.

Estudios recientes demuestran una fuerte relación entre el confort subjetivo y la lubricidad del lente, medida por el coeficiente de fricción. 14-17 Como resultado, los científicos están adaptando materiales de lentes existentes y creando nuevas superficies de lente para reducir la fricción y aumentar la lubricidad de la superficie. 18 El trabajo reciente sugiere entender la relación entre la lubricidad y la comodidad y desarrollar estrategias para mejorar la lubricidad puede promover la comodidad de los lentes de contacto y disminuir el abandono de éstos.

La paradoja de la lente de contacto y el ojo seco

Se sabe que el uso de lentes de contacto interrumpe la película lagrimal y desencadena síntomas de sequedad en pacientes previamente asintomáticos. El Tear Film and Ocular Surface Society’s International Workshop on Contact Lens caracterizó la incomodidad de la lente de contacto (CLD) como “sensaciones adversas relacionadas con el desgaste […] del lente como resultado de una compatibilidad reducida entre el lente de contacto y el entorno ocular.” La CLD ha sido atribuida a disminución del tiempo de uso y descontinuación del uso de lentes de contacto. El material es uno de los parámetros que influyen en la compatibilidad entre el lente de contacto y el entorno ocular.

Al mismo tiempo, los lentes de contacto esclerales son una opción de manejo establecida para la enfermedad de la superficie ocular. 2-4 

Soluciones en las obras

Para combatir los problemas de la superficie de los lentes de contacto, los investigadores han inventado varias técnicas de fabricación y tratamientos adicionales para superficies de lentes:

Procesamiento de plasma. Esto se usa tanto para los lentes de contacto SiHy como para los lentes de contacto GP para crear una superficie limpia y más hidrófila del lente que promueve la comodidad inicial  y reduzca el empañamiento. El plasma se describe como un cuarto estado de la materia, ya que sus características difieren de las de los sólidos, líquidos o gases. 19  El plasma es un gas ionizado que consiste en iones positivos y electrones libres en proporciones que resultan, en su mayor parte, sin carga eléctrica general.

Los lentes GP están expuestas a ondas de radio de alta energía en una cámara de gas ionizado. Si bien los laboratorios utilizan cada vez más reactivos a base de agua en lugar de solventes, el tratamiento con plasma puede eliminar aún más las impurezas del proceso de fabricación. El proceso modifica la superficie  pero no las propiedades básicas del material. La superficie del lente se ioniza, lo que aumenta su capacidad para atraer más líquidos. La naturaleza hidrofílica de la superficie tratada afecta las características de adhesión, repele las proteínas, bacterias y otros contaminantes. 20 

Generalmente, los lentes tratados con plasma GP se envían húmedas en una solución de acondicionamiento. Los productos para el cuidado de lentes que contienen un limpiador abrasivo no deben usarse en lentes tratadas con plasma. Existen informes mixtos sobre el uso de productos de limpieza a base de alcohol; aunque dichos productos no dañan el lente, el efecto del tratamiento puede disiparse más rápidamente a medida que la superficie vuelve a su estado original.

El tratamiento con plasma promueve la comodidad inicial, pero el efecto disminuye con el tiempo en los lentes GP. Si bien la limpieza de la superficie puede ser temporal, la estructura de la superficie alterada puede ser más permanente y la humectabilidad y la inhibición de los depósitos pueden durar semanas o meses. 20 Por el contrario, el procesamiento de plasma en lentes SiHy es inherente al material; sin esto, estos materiales serían extremadamente hidrofóbicos.

Hydra-PEG (Ciencia tangible). Este revestimiento está destinado a mejorar la humectabilidad, aumentar la retención de agua superficial y la lubricidad, y minimizar los depósitos de lentes y el empañamiento. 21 El recubrimiento es un polímero a base de polietilenglicol (PEG) al 90% de agua que se ha utilizado tradicionalmente en la gestión del cuidado de heridas. 22 El fabricante lo describe como un recubrimiento que encapsula el lente en un polímero ultradelgado, imitando la superficie mucinosa de la córnea.

El recubrimiento de la superficie del lente se puede aplicar a todos los materiales, incluidos el hidrogel, SiHy y GP,  los lentes esclerales e híbridos.

Consideraciones de cuidado adicionales existen cuando se prescriben lentes con este recubrimiento. Un lente recubierto puede ser más difícil de manejar y puede requerir un breve período de ajuste para la aplicación y eliminación del lente.

El futuro parece superficial

Los tratamientos superficiales, probablemente, proporcionarán beneficios mucho más allá de la corrección refractiva:

Películas antimicrobianas. Los investigadores han desarrollado un proceso para recubrir los lentes con una película antimicrobiana para inhibir la colonización microbiana y la formación de biopelículas, con el objetivo de reducir el riesgo de queratitis microbiana. 23  

Electrónica usable. Los tratamientos con plasma y Hydra-PEG se han desarrollado aún más para crear materiales para lentes que son tanto biocompatibles como conductivos. Esto, presumiblemente, podría ser utilizado en el desarrollo de la tecnología de lentes de contacto inteligentes, que sirve como una plataforma para las tecnologías portátiles que pueden controlar el estado de salud en tiempo real. 24 

Tecnología regenerativa. Otros investigadores han desarrollado tratamientos superficiales  que pueden usarse como sustrato para el cultivo de células limbales responsables del mantenimiento y la reparación de la superficie corneal. 25 Esta tecnología podría contribuir, potencialmente, al manejo de la deficiencia de células madre limbares y ayudar en otras tecnologías regenerativas.

Desde su invención, los lentes de contacto siempre han representado un desafío. Mantener a los pacientes cómodos y al mismo tiempo abordar sus necesidades de visión. Hoy, los tratamientos de superficie son un arma importante en la lucha contra la humedad, la deposición de lentes y los problemas de fricción, y los médicos deberían considerarlos para los pacientes que presentan cualquiera de estas dolencias.

Bibliografía:

El Dr. Wagner es profesor de optometría clínica y director de programas externos en la Universidad Estatal de Ohio. 

Bibliografía:

1. Bennett ES, Henry VA, eds. Manual clínico de lentes de contacto. 4th ed. Filadelfia: Liippincott Williams & Wilkins; 2013.

2. Bavinger JC, DeLoss K, Mian SI. Uso de lentes esclerales en el síndrome del ojo seco. Curr Opin Ophthalmol. 2015; 26 (4): 319-24.

3. Jones L, Downie LE, Korb D, et al. Informe de gestión y terapia TFOS DEWS II. Ocul Surf. 2017; 15 (3): 575-628.

4. Dispositivo protésico de lente escleral de Jacobs DS, Rosenthal P. Boston para el tratamiento del ojo seco severo en la enfermedad de injerto contra huésped crónica. Córnea. 2007; 26 (10): 1195-9.

5. Rosenthal P, Borsook D. dolor neuropático ocular. Br J Ophthalmol. 2016; 100 (1): 128-34.

6. Guillon M. Los lentes de contacto de hidrogel de silicona son más cómodas que los lentes de contacto de hidrogel. Lente de contacto ocular. 2013; 39 (1): 86-92.

7. Dumbleton K. Eventos adversos con desgaste continuo de hidrogel de silicona. Cont Lens Anterior Eye. 2002; 25 (3): 137 – 46.

8. Dumbleton K, Woods CA, Jones LW, Fonn D. El impacto de los lentes de contacto contemporáneas en la descontinuación de lentes de contacto. Lente de contacto ocular. 2013; 39 (1): 93-9.

9. Dumbleton K, Caffery B, Dogru M, y col. El taller internacional de TFOS sobre la incomodidad de los lentes de contacto: informe del subcomité de epidemiología. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2013; 18: TFOS20-36.

10. Richdale K, Sinnot LT, Skadahl E, Nichols JJ. Frecuencia de y factores asociados con la insatisfacción y descontinuación de lentes de contacto. Córnea. 2007; 26 (2): 168-74.

11. Campbell D, Carnell SM, Eden RJ. Aplicabilidad de las técnicas de ángulo de contacto utilizadas en el análisis de lentes de contacto, parte 1: metodologías comparativas. Lente de contacto ocular. 2013; 39 (3): 254-62.

12. Menzies KL, Jones L. El impacto del ángulo de contacto en la biocompatibilidad de los biomateriales. Optom Vis Sci. 2010; 87 (6): 387-99.

13. Mann A, Tighe BJ. Biotribología ocular y lente de contacto: interacciones superficiales y respuesta ocular. En: Chirila T, Harkin D, eds. Biomateriales y medicina regenerativa en oftalmología. 2nd ed. Cambridge, MA: Woodhead Publishing; 2016.

14. Coles C, Brennan NA. Coeficiente de fricción y comodidad de lentes de contacto blandas. Optom Vis Sci. 2012; 89: 125603.

15. Kern J, Rappon J, Bauman E, Vaughn B. Relación entre el coeficiente de fricción de la lente de contacto y la comodidad subjetiva de la lente. IOVS. 2013; 54: 494.

16. Vidal-rohr M, Wolffsohh JS, Davies LN, Cerviño A. Efecto de las propiedades de la superficie de los lentes de contacto sobre la comodidad, la estabilidad de la lágrima y la fisiología ocular. Cont Lens Anterior Eye. 2018; 41 (1): 117-21.

17. Singh A, Corvelli M, Unterman SA, et al. Lubricación mejorada en tejidos y superficies de biomateriales a través de la unión del ácido hialurónico mediada por péptidos. Nat Mater 2014; 13 (10): 988-95.

18. Stapleton F, Tan J. Impacto del material de los lentes de contacto, diseño y adaptación a las molestias. Lente de contacto ocular. 2017; 43: 32-9.

19. Tratamiento con plasma de lentes de contacto y óptica. Henniker Plasma. https://plasmatreatment.co.uk/industries/plasma-treatment-contact-lenses-optics . Accedido el 10 de julio de 2018.

20. Wang Y, Qian X, Zhang X, y col. La modificación de la superficie del plasma de los lentes de contacto rígidas disminuye la adhesión bacteriana. Lente de contacto ocular. 2013; 39 (6): 376-80.

21. Sindt CW. Tangible Hydra-PEG: una nueva tecnología de recubrimiento de lentes de contacto personalizada diseñada para mejorar la comodidad y la satisfacción del paciente. Tangible Hydra-PEG. 2016. https://docs.wixstatic.com/ugd/dd2daf_6d730c1482f6450396c734d74c3017b6.pdf . Accedido el 10 de julio de 2018.

22. Chen SL, Fu RH, Liao SF, et al. Un hidrogel basado en PEG para una gestión eficaz del cuidado de heridas. Trasplante de células. 2018; 27 (2): 275-84.

23. Cheng W, Yang C, Ding X, y col. Recubrimientos de amplio espectro antimicrobianos / antifouling de materiales blandos que utilizan poli (etilenimina) como un andamio adaptable. Biomacromoléculas 2015; 16 (7): 1967-77.

24. Moser T, Celma C, Lebert A, et al. Electrodos hidrofílicos orgánicos en hidrogeles flexibles. ACS Applied Materials & Interfaces 2016; 8 (1): 974-82.

25. Zhang H, Brown KD, Lowe SP, y col. Lentes de contacto de superficie modificada con ácido acrílico para el cultivo de células madre limbales. Tissue Eng. 2014; 20 (11-12): 1593-1602.