Come le lenti a contatto smart potrebbero proteggere e migliorare la tua vista

Che cosa sono le lenti a contatto smart?

Le lenti a contatto smart (SCL) sono dispositivi ad alta tecnologia pensati per fare molto più della semplice correzione visiva. Integrano al loro interno componenti wireless in miniatura, come microchip e sensori, che consentono di monitorare la salute degli occhi, raccogliere dati o visualizzare informazioni direttamente nel campo visivo di chi le indossa.

Queste lenti hanno il potenziale per un'ampia gamma di applicazioni, dalla salute alla comunicazione, ma non sono ancora disponibili per l'uso generale. Diversi prototipi si dimostrano molto promettenti e alcuni sono già stati approvati dalla U.S. Food and Drug Administration (FDA) per scopi medici specifici. Altri sono ancora in fase di test e sviluppo.

Gli occhiali smart, loro omologhi, vengono già utilizzati per consultare informazioni a mani libere o per vivere esperienze di realtà aumentata (AR). Le SCL, però, rappresentano un'opzione ancora più avanzata, in grado di portare la capacità digitale direttamente sulla superficie dell'occhio.

Come funzionano le lenti a contatto smart?

Proprio come le lenti a contatto tradizionali, anche quelle smart aderiscono alla superficie dell’occhio. Ma a differenza delle versioni classiche, contengono minuscoli elementi in grado di rispondere ai cambiamenti dell’occhio stesso o dell’ambiente circostante. Questi componenti raccolgono informazioni e le trasmettono in modalità wireless per essere analizzate o monitorate.

Componenti principali di una lente smart

Ogni elemento di una lente a contatto smart ha una funzione specifica. Ecco i principali:

• Materiali biocompatibili – Le SCL sono realizzate con materiali biocompatibili avanzati e traspiranti, come i più recenti polimeri in silicone idrogel.
• Sensori – Integrati all'interno della lente, possono misurare parametri come temperatura, pressione intraoculare e livelli di glucosio nelle lacrime.
• Microchip – Piccoli processori che memorizzano ed elaborano le informazioni raccolte dai sensori. Gestiscono anche la comunicazione con i dispositivi esterni.
• Sistemi di alimentazione – Si tratta di piccoli sistemi energetici che alimentano la lente. Possono includere microbatterie, fonti basate su biocarburanti o sistemi che convertono la luce o alcuni componenti delle lacrime in energia.
• Circuiti conduttivi – Circuiti realizzati con materiali come grafene o nanotubi di carbonio che trasmettono segnali elettrici e dati tra i componenti della lente.
• Elementi per la messa a fuoco – Alcuni prototipi di SCL includono tecnologie che aiutano il portatore a vedere nitidamente a diverse distanze, come diaframmi miniaturizzati, cristalli liquidi o campi elettrici che modificano la forma o l'apertura della lente.
• Componenti fotocromatici – Alcuni modelli contengono additivi fotocromatici che regolano la tonalità della lente a seconda delle condizioni di illuminazione.
• Unità micro-display – Alcune SCL sono dotate di micro-display che proiettano immagini e dati direttamente sulla retina del portatore. Questo consente di sovrapporre informazioni di realtà aumentata a ciò che il portatore vede nel proprio ambiente.

Modalità di raccolta e condivisione delle informazioni

Tutti i componenti di una lente a contatto smart lavorano insieme come un sistema integrato. Grazie al contatto costante con la superficie dell’occhio, la lente può monitorare alcuni parametri fisiologici, come ad esempio i biomarcatori presenti nel film lacrimale. Questi dati forniscono informazioni preziose sullo stato di salute dell’organismo.

Una volta raccolti, i dati vengono elaborati direttamente dalla lente e poi trasmessi a un dispositivo esterno (come uno smartphone) attraverso una piccola antenna incorporata. I professionisti sanitari possono quindi accedere a queste informazioni per analizzarle.

Come le lenti a contatto smart potrebbero contribuire alla tua salute oculare

Le lenti a contatto smart stanno già dimostrando di poter monitorare alcuni aspetti importanti della salute degli occhi. E secondo le ricerche attuali, le possibilità per il futuro sono ancora più ampie. Monitorando parametri chiave direttamente dalla superficie oculare, queste lenti potrebbero diventare uno strumento utile per un controllo personalizzato della salute.

Dispositivi attualmente in uso per il monitoraggio della salute

Un dispositivo già disponibile sul mercato è il SENSIMED Triggerfish, una lente a contatto smart con marchio CE pensata per rilevare le variazioni all'interno dell'occhio, come le fluttuazioni della pressione intraoculare. Questo tipo di lente è utile per le persone con glaucoma, una patologia che, se non trattata, può portare alla perdita della vista e alla cecità. La pressione intraoculare elevata è uno dei principali fattori di rischio per il glaucoma, perciò monitorarla con regolarità è fondamentale per tenere sotto controllo la malattia.

Quando indossata, la lente misura sottili variazioni nella forma dell'occhio nell'arco di 24 ore. Questi cambiamenti possono indicare fluttuazioni della pressione intraoculare.

La lente viene indossata per circa un giorno mentre il portatore svolge le proprie attività quotidiane. Successivamente, i dati raccolti dalla lente vengono trasmessi all'oculista per essere analizzati. In questo modo il medico può monitorare le variazioni della IOP che si verificano nell'arco della giornata e decidere se modificare il trattamento.

Possibili benefici futuri per la salute

Diversi altri modelli di SCL attualmente in fase di sviluppo potrebbero offrire vantaggi per la salute che vanno ben oltre la semplice correzione visiva. Eccone alcuni:

• Monitoraggio non invasivo della salute – Le lenti del futuro potrebbero monitorare una gamma di indicatori legati allo stato di salute. Ad esempio, potrebbero misurare i livelli di glucosio nelle lacrime, favorendo il controllo del diabete. Oppure potrebbero registrare la temperatura dell'occhio, contribuendo alla rilevazione delle patologie che interessano la superficie oculare, come la sindrome dell’occhio secco.
• Rilevamento precoce delle malattie – Le SCL potrebbero potenzialmente rilevare segni precoci di condizioni come la demenza, il morbo di Parkinson e alcune forme di tumore.
• Somministrazione di farmaci – In futuro, le SCL potrebbero anche rilasciare farmaci direttamente sulla superficie dell'occhio. Questo tipo di somministrazione mirata consentirebbe di trattare alcune condizioni in modo più efficace.
• Tracciamento oculare – Sono in fase di sviluppo modelli in grado di tracciare i movimenti oculari. Questa funzione potrebbe essere utile sia per migliorare le prestazioni sportive sia per supportare le esigenze legate alla salute, come la riabilitazione visiva.

In futuro, le lenti a contatto smart potrebbero diventare dispositivi multifunzione, in grado di rispondere a diverse esigenze di salute con un solo strumento.

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Come le lenti a contatto smart potrebbero migliorare o aumentare la tua vista

Anche se molti prototipi di lenti a contatto smart si concentrano sul monitoraggio della salute, altri stanno aprendo la strada a nuove possibilità per migliorare e potenziare la vista.

Correzione visiva e lenti adattive

Alcuni ricercatori stanno lavorando allo sviluppo di lenti smart capaci di soddisfare un'ampia gamma di esigenze adattive e di correzione visiva. Alcuni prototipi riescono a regolare automaticamente la messa a fuoco permettendo agli utilizzatori di vedere nitidamente a diverse distanze. Altri filtrano la luce per ridurre i riflessi e migliorare il contrasto in condizioni di luce variabili.

Funzioni di realtà aumentata

Le SCL con funzionalità di realtà aumentata potrebbero rivoluzionare il modo in cui le persone interagiscono con l'ambiente che le circonda. Ecco alcuni esempi:

• Controllo di dispositivi – Alcuni modelli consentono a chi li indossa di controllare dispositivi digitali, come uno smartphone, semplicemente sbattendo le palpebre o muovendo gli occhi.
• Fotografia a mani libere – Si potrebbero scattare foto con dispositivi digitali utilizzando solo i movimenti degli occhi.
• Istruzioni di navigazione digitali – Questa funzione fornirebbe indicazioni di navigazione passo a passo direttamente nel campo visivo del portatore. Proiettando le immagini sulla retina, consentirebbe di sovrapporre i dati visivi agli elementi dell'ambiente circostante, come punti di riferimento e segnali stradali. Una grande innovazione sia sul piano della realtà aumentata sia su quello della capacità intrinseche della lente smart.

Tecnologie assistive per i disturbi della vista

Le SCL potrebbero anche offrire funzionalità assistive per chi ha disturbi della vista o disabilità complesse. Tra le possibilità:

• Sintesi vocale
• Ingrandimento del testo e zoom
• Riconoscimento degli oggetti

Quanto sono sicure e pratiche le lenti a contatto smart?

Le lenti a contatto smart aprono scenari innovativi per monitorare la salute e migliorare la vista, ma prima di diventare parte della routine quotidiana, i ricercatori dovranno dimostrarne il comfort e la sicurezza, oltre ad altre caratteristiche.

Comfort e salute oculare: cosa sapere

L’integrazione dell’hardware nelle SCL potrebbe influenzare la comodità nell’indossarle e, di conseguenza, alcuni portatori potrebbero avvertire irritazione oculare. C'è anche un aumentato rischio di danni o infezioni oculari qualora le lenti non vengano utilizzate correttamente. Come le lenti a contatto tradizionali, i modelli smart devono essere sicuri e confortevoli per un uso quotidiano.

Le lenti a contatto giornaliere usa e getta sono considerate l'opzione più sicura, comoda e ipoallergenica. Tuttavia, per via della tecnologia integrata, è improbabile che le lenti smart possano essere progettate per un solo utilizzo. Questo aspetto potrebbe influire sulla salute oculare.

Per ridurre i rischi di danno e infezione oculare, i produttori stanno realizzando le SCL con materiali ad alta permeabilità all’ossigeno, fondamentali per mantenere l'occhio in salute. Alcuni prototipi sono stati progettati come lenti sclerali, che durano in media almeno un anno e risultano spesso più tollerabili dal punto di vista oculare.

I produttori stanno anche lavorando per migliorare i metodi di produzione al fine di aumentare il comfort e la sicurezza delle lenti a contatto. Resta però da capire se tutta la tecnologia integrata potrà rimanere innocua per l'intera durata di vita della lente.

Privacy e sicurezza dei dati

Poiché le lenti a contatto smart raccolgono e inviano informazioni sanitarie e biometriche sensibili, sono state sollevate preoccupazioni riguardo alla privacy e alla sicurezza dei dati. I produttori devono garantire che le informazioni sensibili siano criptate e protette per salvaguardare questi dettagli.

In molti paesi, le leggi impongono alle persone di informare gli altri se il proprio dispositivo indossabile, come gli occhiali smart, sta registrando. Questo vale in particolare negli stati in cui è richiesto il consenso di entrambe le parti per la registrazione di conversazioni private. Saranno necessarie normative per tutelare al meglio gli utenti e i loro dati personali.

Altre sfide

Prima che le lenti a contatto smart possano entrare davvero a far parte della vita quotidiana, dovranno superare diverse sfide, tra cui:

• Manutenzione – Poiché contengono sensori e altri componenti hardware, le lenti a contatto smart potrebbero richiedere più manutenzione rispetto alle lenti a contatto tradizionali.
• Costo – Trattandosi di dispositivi altamente tecnologici, è probabile che abbiano un prezzo più elevato rispetto alle soluzioni classiche.
• Alimentazione e connettività – Uno degli aspetti chiave per un corretto funzionamento sarà garantire una fonte di energia stabile e una connessione wireless affidabile. Ulteriori ricerche in quest'area sono attualmente in corso.
• Estetica e trasparenza – I componenti integrati nelle lenti possono influenzarne l'aspetto. Pertanto, devono risultare discreti offrendo al contempo una visione chiara e senza ostacoli.
• Test approfonditi – Sono necessari studi clinici completi per garantire che queste lenti a contatto siano sicure da usare.

Qual è il prossimo passo per la ricerca sulle lenti a contatto smart?

Le ricerche in corso si stanno focalizzando su materiali innovativi e microelettronica per rendere le SCL sicure, confortevoli e funzionali.

Anche l'intelligenza artificiale (IA) giocherà un ruolo fondamentale nel loro funzionamento. In particolare, l'IA potrà:

• Analizzare i dati raccolti in tempo reale
• Diagnosticare patologie
• Prevedere la gravità della malattia
• Migliorare il design e la vestibilità delle lenti
• Supportare le esigenze personalizzate di salute oculare

Gli esperti prevedono una rapida crescita del mercato nei prossimi anni, a mano a mano che la ricerca sulle lenti a contatto smart continuerà a progredire.