隐形眼镜的润湿性研究

2020-06-28

润湿性可以用来描述液体在固体表面铺展的性能。当液体铺展很好时润湿效果被认为是好的,而当液体倾向于变成液滴时,润湿效果则是比较差的。接触角的值为90°被认为是典型的分界值。(图1)

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图1 好的润湿性(左),差的润湿性(右)

 

 

对于隐形眼镜来说润湿性非常重要,因为隐形眼镜表面需要形成连续的泪液膜。差的润湿性会降低视觉功能,并增加表面沉积物和不适感。zui近发现用于隐形眼镜生产的材料是硅树脂水凝胶材料,它适合于长时间使用,因为改善了视角面的透氧率。但是,据报道这种材料相对于其他的水凝胶隐形眼镜材料来说降低了润湿性。这种降低的润湿性在不同类型的表面处理和涂层中被提出,因为还需要保持良好的透氧率。等离子处理是一种增加眼镜亲水性的常用选择。不同的涂层也很通用。为了研究表面处理的有效性,需要来评估隐形眼镜的润湿性能。

 

润湿性可以通过接触角测试来评估

接触角可用于测试润湿性,也是用来评估隐形眼镜润湿性被广泛接受的方法。接触角是测量三相的接触点,这里即固体(隐形眼镜表面),液体(泪液膜)和气体(空气)接触的点。

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图2 接触角由三相接触的点决定,即固液气接触的点。

 

接触角通常有静态接触角和动态接触角,取决于三相接触点是否会变化。动态接触角进一步分为前进角和后退角。前进角测量液体在暴露在空气中的镜片表面的前进角,后退角测量的是当接触基线开始收缩后的接触角。两个接触角度之间的差异则是接触角的滞后。

前进角和后退角对于隐形眼镜的润湿性测试来说都是很重要的。前进角阐述了当眼睑闭上,泪液膜在隐形眼镜上恢复。后退角则描述了当眼睑睁开,泪液膜在镜片上开始破裂。

 

用捕泡法模拟现实

有三种通用的方法测试接触角:座滴法,捕泡法和Wilhelmy板法。

Wilhelmy板法是一种自动的动态接触角测试方法,但因为对样品形状有要求而不太适用于隐形眼镜。座滴法是zui常用的静态接触角的测试方法,也可用于动态接触角。在隐形眼镜这个案例中座滴法zui主要的问题是测试是在空气中进行,隐形眼镜的表面需要在测试前干燥,而这会改变表面状态。

捕泡法提供了zui好的技术,可以模拟实际状态。隐形眼镜的表面在整个测试过程中浸没在液体中,而无需脱水干燥。一个气泡用于测试接触角。图3显示了气泡在浸在水中的隐形眼镜表面的状态。

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图3鼓泡法测试隐形眼镜接触角

 

结论

润湿性是评价隐形眼镜表面性质很重要的一个参数。润湿性可以和生物相容性以及舒适性相关联。接触角测试,尤其是捕泡法测试,提供了一个评价隐形眼镜润湿性能的简单测试方法。

 

(1)Wagner,H.,”Polish up your practice:Today’s contact lens surface”,Review of Optometry Aug 15(2018)36.

 

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