คอนแท็กต์เลนส์เฉพาะบุคคล พิมพ์ 3 มิติ เสร็จสิ้นในเวลาเพียง 20 นาที ช่วยให้สวมใส่แนบสนิทพอดีกับโค้งกระจกตา ปล่อยความชื้นยาวนาน ช่วยแก้ปัญหาสายตาซับซ้อนและยกระดับคุณภาพชีวิตผู้ป่วยโรคกระจกตา
นักวิจัยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing) ที่สามารถสั่งผลิตคอนแท็กต์เลนส์เฉพาะบุคคลได้สำเร็จภายในเวลาเพียง 20 นาที นวัตกรรมนี้เข้ามาแก้โจทย์ใหญ่ของคนที่มีโครงสร้างดวงตาพิเศษหรือปัญหากระจกตาผิดปกติ ซึ่งมักเจ็บปวดและระคายเคืองจากการใช้เลนส์สัมผัสขนาดมาตรฐานทั่วไป
เลนส์สั่งตัดพิเศษระดับไมครอนนี้ไม่เพียงแต่ตอบโจทย์เรื่องความแม่นยำและความสบายในการสวมใส่ แต่ยังช่วยลดระยะเวลาและขั้นตอนการผลิตลงอย่างมหาศาล พร้อมเปิดประตูสู่ยุคใหม่ของการดูแลสุขภาพดวงตาเฉพาะบุคคลอย่างแท้จริง
ปลดล็อกข้อจำกัดดวงตาด้วยการพิมพ์ 3 มิติ
คอนแท็กต์เลนส์ที่ใช้อยู่ทั่วไปตามท้องตลาดส่วนใหญ่เป็นการผลิตจำนวนมาก (Mass Production) ซึ่งใช้แม่พิมพ์ขนาดมาตรฐาน ทำให้เลนส์มีรูปทรงความโค้งคงที่ แม้จะตอบโจทย์คนส่วนใหญ่ได้ดี แต่สำหรับกลุ่มคนที่มีรูปทรงดวงตาเฉพาะตัว สายตาเอียงขั้นรุนแรง หรือผู้ป่วยโรคกระจกตาโก่ง (Keratoconus) เลนส์มาตรฐานเหล่านี้มักสร้างปัญหามากกว่าช่วยแก้ไข เพราะเลนส์ที่ไม่พอดีจะขยับไปมา กดทับ หรือทำให้อากาศและน้ำตาไหลเวียนไม่สะดวก ส่งผลให้เกิดอาการเคืองตา ตาแห้ง หรือแม้กระทั่งเกิดแผลที่กระจกตาได้
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเข้ามาเปลี่ยนผ่านกระบวนการนี้ โดยระบบจะเริ่มต้นจากการสแกนพื้นผิวดวงตาของผู้ป่วยด้วยความละเอียดสูง เพื่อนำค่าพิกัดความโค้งและนูนในระดับมิติที่เล็กมากไปสร้างเป็นแบบจำลองคอมพิวเตอร์ จากนั้นเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะทำการฉีดพ่นและขึ้นรูปวัสดุทีละชั้น จนได้เลนส์สัมผัสที่โค้งรับเข้ากับดวงตาของผู้นั้นอย่างสมบูรณ์แบบเสมือนเป็นส่วนหนึ่งของร่างกาย
เทคโนโลยีพิมพ์เลนส์ให้พอดีกับดวงตา
งานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ จาก มหาวิทยาลัยวอเตอร์ลู (University of Waterloo) ประเทศแคนาดา โดยทีมวิจัยได้คิดค้นสูตรวัสดุพอลิเมอร์ชีวภาพชนิดใหม่ที่เรียกว่า ไฮโดรเจล (Hydrogel) สภาพสูง ซึ่งมีคุณสมบัติอุ้มน้ำและยอมให้ก๊าซออกซิเจนซึมผ่านเข้าสู่ดวงตาได้อย่างยอดเยี่ยม
ความท้าทายสำคัญของการพิมพ์คอนแท็กต์เลนส์ 3 มิติ คือการทำให้เลนส์มีความเรียบเนียนระดับนาโนเมตรโดยไม่มีรอยต่อของชั้นพิมพ์ ซึ่งอาจสร้างรอยถลอกบนกระจกตาได้ ทีมวิจัยจากแคนาดาจึงพัฒนาเทคนิคการควบคุมแสงยูวีในการเซตตัวของวัสดุระหว่างการพิมพ์ ทำให้ผิวสัมผัสของเลนส์โปร่งใส เรียบเนียน ไร้รอยต่อ และมีความยืดหยุ่นสูง ที่สำคัญที่สุดคือ กระบวนการพิมพ์ตั้งแต่ต้นจนจบใช้เวลาเพียง 20 นาที ซึ่งเร็วกว่าวิธีการดั้งเดิมที่ต้องสั่งตัดผ่านห้องแล็บและใช้เวลารอนานหลายสัปดาห์
ทีมนักวิจัยผลิตคอนแท็กต์เลนส์ 3D Print
แก้ปัญหาให้คนที่มีปัญหากระจกตาและสายตาซับซ้อน
กลุ่มผู้ป่วยโรคกระจกตาโก่ง หรือผู้ที่เคยผ่านการผ่าตัดดวงตาจนโครงสร้างกระจกตาไม่เป็นทรงกลมตามธรรมชาติ มักเจอปัญหาหาใส่คอนแท็กต์เลนส์ไม่ได้ หรือต้องทนสวมใส่เลนส์ชนิดแข็งที่สร้างความเจ็บปวด นวัตกรรมเลนส์ 3D Print จะเข้ามาช่วยกระจายแรงกดบนดวงตาอย่างสม่ำเสมอ ลดการระคายเคือง และทำให้น้ำตาใต้เลนส์ไหลเวียนได้ตามปกติ
นอกจากนี้ ในแง่ของคนทำงานและผู้ใช้งานทั่วไปที่มีสายตาเอียงมาก ๆ หรือมีขนาดดวงตาไม่ตรงกับมาตรฐาน ก็สามารถเข้าถึงการตัดเลนส์เฉพาะบุคคลได้ง่ายขึ้น โดยไม่จำเป็นต้องทนกับอาการตาแห้งหรือภาพเบลอจากการที่เลนส์ขยับไม่ตรงจุดโฟกัสอีกต่อไป
อนาคตของการรักษาและเลนส์อัจฉริยะ
เทคโนโลยีนี้ไม่ได้หยุดอยู่แค่การแก้ไขสายตาเท่านั้น แต่ทีมผู้พัฒนากำลังตั้งเป้าหมายนำโครงสร้างเลนส์พิมพ์ 3 มิติ ที่มีรูพรุนระดับนาโนไปใช้เป็น "ระบบนำส่งยา" (Drug Delivery System) สำหรับผู้ป่วยโรคตาเรื้อรัง เช่น ต้อหิน หรือการติดเชื้อที่กระจกตา โดยเลนส์จะค่อย ๆ ปลดปล่อยตัวยาออกมาในปริมาณที่สม่ำเสมอตลอดวัน ลดภาระการหยอดตาบ่อย ๆ ของผู้ป่วย
การผลิตและทดลอง คอนแท็กต์เลนส์ 3D Print
แม้ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้จะยังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบทางคลินิกและการเตรียมขออนุมัติเพื่อใช้งานจริงทางการแพทย์ แต่การทดสอบในห้องปฏิบัติการและแบบจำลองดวงตาแสดงให้เห็นถึงความปลอดภัย ความเสถียร และศักยภาพในการผลิตจริงที่ต้นทุนต่ำลง ซึ่งจะเป็นการยกระดับวงการจักษุแพทย์ครั้งใหญ่ในอนาคตอันใกล้
เทคโนโลยีการพิมพ์คอนแท็กต์เลนส์ 3 มิติ ในเวลา 20 นาที ไม่เพียงแต่เป็นความก้าวหน้าทางวิศวกรรมวัสดุศาสตร์ แต่คือแสงสว่างใหม่ของผู้ที่มีปัญหากระจกตาและปัญหาสายตาซับซ้อน การเปลี่ยนผ่านจากการผลิตแบบมาตรฐานไปสู่การผลิตเฉพาะบุคคลด้วยความเร็วสูงนี้ จะช่วยยกระดับคุณภาพชีวิต ลดความเจ็บปวด และทำให้การดูแลรักษาดวงตาในอนาคตมีความแม่นยำ ปลอดภัย และเข้าถึงได้ง่ายขึ้นกว่าที่เคย
เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร
ที่มาข้อมูล: uwaterloo, reuters, voxelmatters
ที่มาภาพ: uwaterloo
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
