电生理视网膜图谱术（ERG）是诊断和研究眼部疾病的一个重要工具，因为它涉及测量视网膜中的电位。传统上，ERG的多电极系统一直不太舒适，并且是在硬性隐形眼镜上构建的。研究人员开发了一种新的多电极ERG系统，该系统基于软性隐形眼镜，旨在解决这一问题。这种创新系统表现出优秀的性能和生物相容性，预计将扩展ERG的应用可能性。眼病在全球范围内上升，主要是由于人口老龄化。改善我们的诊断技术以便于早期检测和监测眼部疾病至关重要，这不仅是由于人口老龄化，还因为与以前的几代人相比，屏幕使用时间的增加。随着虚拟现实和增强现实等技术的发展，我们对显示器的使用可能会继续增加。
眼科医生手中的一个工具是电生理视网膜图谱术（ERG），这一技术仍有未开发的潜力。简单来说，ERG涉及从角膜表面测量视网膜中神经元和其他细胞产生的电位。许多眼部疾病可以通过这种方法进行诊断和监测。青光眼、色素性视网膜炎和糖尿病性视网膜病变等疾病可能会导致一个人的ERG信号出现异常。虽然市场上有各种类型的ERG测量设备，但只有少数电极能够同时测量来自视网膜不同区域的局部ERG信号。通常，这些测量的电极放置在硬性隐形眼镜上，这使得过程对于患者来说更加复杂、昂贵和不舒适。
为了解决这些挑战，来自早稻田大学信息、生产与系统研究生院的宫崎健夫教授及其研究团队承担了这个任务。日本的目标是开发一种新的软性ERG多电极系统，以解决现有问题。他们的最新研究于2024年5月7日发表于《先进材料技术》上，阐述了他们的发现。来自早稻田大学信息、生产和系统研究生院的Saman Azhari，和山口大学眼科学系的Atsushige Ashimori与Kazuhiro Kimura共同撰写了这项研究。
该系统提出采用一种市场上可获得的软性一次性隐形眼镜。研究人员首先将该隐形眼镜浸泡在含有单体3,4-亚乙基二噻吩的溶液中。研究人员小心地在隐形眼镜的内表面放置金属网电极和连接线，使用包含EDOT的溶液。当电流通过溶液循环时，EDOT形成一种称为PEDOT的聚合物，有效地附着在隐形眼镜上，并固定金属组件。
这种方法的主要好处之一是PEDOT层可以在干燥条件下使用直流电压过氧化，在连接线上创建一个高绝缘层。这种绝缘对于防止通过金属线流动的不同视网膜信号之间的干扰至关重要。
研究人员已开发出一种用于ERG测量的多电极系统，该系统灵活、高透明且舒适。该系统允许电极之间传输信号，而无需过氧化，确保与眼睛良好的电接触。通过精心设计金属网和用PEDOT封装，该系统可以分散电流并保持其功能。
为了测试多电极的光电特性，研究人员对兔子进行了实验。他们创新过程的结果是一个与商业一次性隐形眼镜同样舒适的系统。宫崎表示，该系统已经过仔细检查，并显示出良好的结果。在动物实验中确认了冰的生物相容性，表明电极放置与记录的ERG信号强度之间可能存在相关性。简单来说，我们的设计可能允许同时准确测量多个ERG信号的空间。
总体而言，这项研究的结果可能改善我们对眼病的理解和诊断。宫崎说道：“增强现实和虚拟现实设备的使用正在迅速增加，准确和持续监测眼部状况很快将变得至关重要。”这项研究中创建的智能隐形眼镜可能是解决方案。研究发现，使用带有透明微电极的多电极电生理视网膜图谱术，与软性和湿润的隐形眼镜结合，可以实时监测眼睛的健康。这项技术可以在用户日常活动中将数据传输给医疗专业人员，潜在地防止眼睛受到不可逆转的损害。
