其中具有产生氧的元件的眼科镜片制造技术

在此描述了一种接触镜片，该接触镜片可以在患者佩带上它时主动产生氧，氧被直接供应至角膜。该接触镜片包括：由水凝胶材料或优选硅酮水凝胶材料构成的镜片本体；至少一个阳极，该至少一个阳极用于从与该阳极接触的水中电解产生氧；以及至少一个阴极，该至少一个阴极与该阳极操作性地偶联以形成电解池。该阳极和该阴极被嵌入在该镜片本体内并且操作性地连接至电源和控制元件，该控制元件自动地在该阳极和该阴极之间施加电势电压、驱动电流穿过该阳极和该阴极以从对水的电解产生氧、并且控制眼睛中对水电解的定时和持续时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种眼科镜片、具体涉及一种接触镜片，该眼科镜片在其中包括产生氧的元件。背景角膜不能像其他组织一样从血供给中接收氧。在眼睛睁开时，角膜主要经由眼泪从大气中接收氧。当眼睛闭合时(例如睡觉期间)，角膜主要从来自上睑裂血管的毛细血管丛的氧扩散中接收氧。如果没有足够的氧到达角膜，就会发生角膜肿胀。长时间缺氧造成角膜中不希望的血管生长。软性接触镜片的佩带不可避免地减少对角膜的供氧，因为它可能形成防止氧到达角膜的氧屏障。对于在睁眼状态下从大气中或从上睑裂血管的毛细血管丛中为角膜供氧而言，由患者佩带的接触镜片的透氧率都是至关重要的。近年来，软性硅酮水凝胶接触镜片由于其高送氧率和舒适性而变得越来越流行。硅氧烷水凝胶接触镜片通过高送氧率使充足的氧气穿过透镜渗透到角膜，并且对角膜健康的负面影响最小。近来，已经提出的是，可以将液晶光电元件结合在接触镜片中来提供针对一个或多个焦距的视力矫正的电子主动动态光学器件。参见美国专利号6851805、7490936和8154804。然而，这些光电元件的存在不可避免地基本上或完全防止了氧穿过在其内具有光电元件的接触镜片来渗透至角膜，并且可能对角膜健康有不利的影响。因此，对于将不依赖于被动氧扩散/传输的接触镜片仍存在需要。在此专利中所描述的对于这个问题的解决方案是使接触镜片能够主动产生直接供应至角膜的体内氧。概述本专利技术涉及一种接触镜片，该接触镜片包括：由水凝胶材料或硅酮水凝胶材料构成的一个镜片本体；至少一个阳极，该至少一个阳极用于从与该阳极接触的水中电解产生氧；以及至少一个阴极，该至少一个阴极与所述至少一个阳极操作性地偶联以形成一个电解池，其中该阳极和该阴极被嵌入在该镜片本体内并且操作性地连接至电源和控制元件，其中该控制元件能够在患者佩带该接触镜片时自动地在该阳极和该阴极之间施加一个电势电压、并且驱动电流穿过该阳极和该阴极以便从对水的电解产生氧、并且控制水电解的定时和持续时间。本专利技术的以上和其他方面、特征和优势可以通过参考此处的附图和具体描述理解，并且通过所附权利要求中具体指出的各个元素和组合实现。应理解的是，前面的总体描述和下面对附图的简要说明以及对本专利技术的详细描述为示例性的并是对本专利技术的优选实施例的解释，而不是对所请求保护的本专利技术限制。附图简要说明图1示意性地展示了接触镜片。图2展示了被嵌入在本专利技术的接触镜片中的阳极的优选形状；图3展示了被嵌入在本专利技术的接触镜片中的阳极的另一个优选形状。详细说明除非另外定义，否则在此使用的所有技术和科学术语具有与由本专利技术所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。总体上，在此使用的命名法和实验室程序是本领域众所周知的且常用的。常规的方法用于这些程序，如在本领域和各种通用参考文献中提供的那些。当以单数提供术语时，诸位专利技术人也考虑了该术语的复数。在此使用的命名法和以下描述的实验室程序是本领域中众所周知的且常用的那些。另外，除非上下文中另外明确指出，说明书(包括所附权利要求书)中对单数形式的提及，例如“一个/一种(a/an)”和“该(the)”包括复数，且对特定数值的提及至少包括该特定值。如在此使用的“约”意思是被称为“约”的数字包括所叙述的数加上或减去那个所叙述的数字的1％-10％。如在本申请中所使用的，术语“任选的”或“任选地”指的是随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且指的是该描述包括其中该事件或情况发生的情形以及其中其不发生的情形。本专利技术总体上针对一种接触镜片，该接触镜片可以在患者佩带它时主动产生直接供应至该接触镜片后面的角膜的体内氧。所发现的是，可以仅仅通过使用至少一个阳极、至少一个阴极、和电源(例如电池)来将水的体内电解用于主动产生足够的氧，以用于供应至患者所佩带的接触镜片后面的角膜。在本专利技术的接触镜片中，水的电解半反应可以如下产生：在阳极处2H2O→O2+4H++4e-，并且在阴极处2H2O+2e-→2H2+2OH-。估算出的是，对于基于100％效率损耗的一天完全使用，使用具有100μWhr容量的一个电池来对水电解可以产生约2.6x10-7摩尔的氧，类似于由具有80微米的厚度和28巴勒(barrer)的透氧性的接触镜片经由被动扩散机制提供给眼睛的氧的量。本专利技术的接触镜片包括：由水凝胶材料或硅酮水凝胶材料构成的一个镜片本体；至少一个阳极，该至少一个阳极用于从与该阳极接触的水中电解产生氧；以及至少一个阴极，该至少一个阴极与所述至少一个阳极操作性地偶联以形成一个电解池，其中该阳极和该阴极被嵌入在该镜片本体内并且操作性地连接至电源和控制元件，其中该控制元件能够在患者佩带该接触镜片时自动地在该阳极和该阴极之间施加一个电势电压、并且驱动电流穿过该阳极和该阴极以便从对水的电解产生氧、并且控制水电解的定时和持续时间。如在本申请中所使用的，如本领域技术人员已知的，术语“接触镜片”指的是可以放置在佩带者眼睛上或眼睛内的结构。接触镜片可以矫正、改进或改变使用者的视力，但不是必须如此。接触镜片可以具有本领域中已知的或后来开发的任何适当材料，并且可以是软性镜片、硬性镜片或混合镜片。软性接触镜片是水凝胶接触镜片或硅酮水凝胶接触镜片。“水凝胶接触镜片”指的是具有由水凝胶材料制成的镜片本体的接触镜片。“硅酮水凝胶接触镜片”指的是具有由硅酮水凝胶材料制成的镜片本体的接触镜片。如在本申请中所使用的，如本领域技术人员已知的，术语“水凝胶”或“水凝胶材料”指的是不可溶于水的并且当完全水化时在其聚合物基质内含有按重量计至少10％的水的一种交联聚合物材料。如在本申请中所使用的，如本领域技术人员已知的，术语“非硅酮水凝胶材料”指的是理论上不含硅酮的水凝胶材料。如在本申请中所使用的，如本领域技术人员已知的，术语“硅酮水凝胶材料”指的是含硅酮的水凝胶材料。典型地，接触镜片具有前表面(或前面的表面)和相对的后表面(或后面的表面)以及前表面和后表面成楔形终止的圆周边缘。在此所用的接触镜片的“前面的表面或前表面”指的是佩带过程中背离眼睛的镜片表面。通常基本上是凸起的前表面也可以被称作镜片的前曲面。在此所用的接触镜片的“后面的表面或后表面”指的是佩带过程中面朝眼睛的镜片表面。通常基本上是凹入的后表面也可以被称作镜片的基曲面。如本领域技术人员众所周知的，接触镜片的前表面和后表面各自通常包括中央光学区、围绕中央光学区的周边区(即，一个或多个非光学区)。相应地，通过前表面和后表面的组合，接触镜片包括中央光学区以及围绕中央光学区的周边区(即，一个或多个非光学区)。图1示意性地展示了典型接触镜片的前视图(即，从前表面侧来看)。接触镜片100具有中央光学区110、周边区120和圆形边缘区140。中央光学区110通常位于接触镜片的中央区域，其矫正佩带者的屈光不正并且可以具有范围从约7.0mm至约9.0mm的直径。中央光学区110还通常与接触镜片100的几何中心同心。周边区120可以由贴补在一起以形成连续表面的一个或多个周边带或区域构成。周边区120通常与接触镜片100的几何中心同心。圆形边缘区140从周边区130的外周边边缘向外延伸。边缘区140与周边区相切并且与后表面组合提供可以在眼睛上提供舒适镜片适配的基本上均匀的厚度。在本专利技术中使用的所有阳极和阴极其本身性质是导电的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触镜片，包括：(1)由水凝胶材料或硅酮水凝胶材料构成的一个镜片本体；(2)至少一个阳极，该至少一个阳极用于从与该阳极接触的水中电解产生氧；(3)至少一个阴极，该至少一个阴极与所述至少一个阳极操作性地偶联以形成一个电解池，其中该阳极和该阴极被嵌入在该镜片本体内并且操作性地连接至一个电源和一个控制元件，其中该控制元件能够在患者佩带上该接触镜片时自动地在该阳极和该阴极之间施加一个电势电压、并且驱动电流穿过该阳极和该阴极以从对水的电解产生氧、并且控制对水的电解的定时和持续时间，其中该接触镜片具有一个前表面和一个相反的后表面以及一个圆周边缘，该前表面和该后表面在该圆周边缘成楔形终止，其中该接触镜片包括一个中央光学区、围绕该中央光学区的一个周边区、以及围绕该周边区的一个边缘区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.08 US 61/976,8511.一种接触镜片，包括：(1)由水凝胶材料或硅酮水凝胶材料构成的一个镜片本体；(2)至少一个阳极，该至少一个阳极用于从与该阳极接触的水中电解产生氧；(3)至少一个阴极，该至少一个阴极与所述至少一个阳极操作性地偶联以形成一个电解池，其中该阳极和该阴极被嵌入在该镜片本体内并且操作性地连接至一个电源和一个控制元件，其中该控制元件能够在患者佩带上该接触镜片时自动地在该阳极和该阴极之间施加一个电势电压、并且驱动电流穿过该阳极和该阴极以从对水的电解产生氧、并且控制对水的电解的定时和持续时间，其中该接触镜片具有一个前表面和一个相反的后表面以及一个圆周边缘，该前表面和该后表面在该圆周边缘成楔形终止，其中该接触镜片包括一个中央光学区、围绕该中央光学区的一个周边区、以及围绕该周边区的一个边缘区。2.如权利要求1所述的接触镜片，其中该镜片本体是由硅酮水凝胶材料构成的。3.如权利要求1或2所述的接触镜片，其中该阳极包括一个氯化物难接近的阳极，该氯化物难接近的阳极是其上具有带负电荷的薄膜的电极。4.如权利要求1至3中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极彼此独立地包括一个大的单个连续电极、多个电极、或电极栅。5.如权利要求1至4中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极彼此独立地呈细线、弧线、平坦矩形、平坦方形、平坦圆形、平坦环形扇区形、规则或不规则的平坦多边形、平坦环形环、平坦环形扇区形的形状、或其组合形状。6.如权利要求1至5中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和任选地该阴极被嵌入在包括该接触镜片的几何中心的区域中。7.如权利要求6所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极是透明的或半透明的。8.如权利要求1至5中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极被嵌入在该接触镜片的该中央光学区与该周边区之间的结合区域中或者在该周边区中但邻近于该中央光学区。9.如权利要求1至5和8中任一项所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极彼此独立地具有平坦环形环的形状，该平坦环形环的形状与该接触镜片的中心同心并且具有基本上均匀的外部周边边缘，该基本上均匀的外部周边边缘具有从约8mm至约14mm的直径以及从约0.5mm至约2.5mm(优选地从约0.75mm至约2.25mm、更优选地约0.9mm至约2.0mm、甚至更优选地从约1.2mm至约1.8mm)的宽度。10.如权利要求9所述的接触镜片，其中该阳极和该阴极具有不透明色并且当该接触镜片在眼睛上并居中时部分地或完全地覆盖镜片佩带者的角膜缘区域，其条件是该平坦环形环的最靠近该镜片的几何中心的最内边界或边缘距该接触镜片的几何中心约5mm至约12mm(优选地约6mm至约11.5mm、更优选地约7mm至约11mm)。11.如权利要求1至10中任一项所述的接触镜片，其中该阴极位于该接触镜片的该阳极和该前表面之间并且由一个带负电荷的薄膜与该阳极分隔开。12.如权利要求1至11中任一项所述的接触镜片，其中该接触镜片进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·B·M·克拉克，
申请(专利权)人：诺华股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH