Крылья бабочки помогли создать глазной имплант для предотвращения глаукомы

Ученые Калифорнийского университета разработали глазной имплант для пациентов с глаукомой, прообразом которого стали крылья бабочки. Новые протезы дают изображение высокой четкости, независимо от угла падения света.

Один из ученых Калифорнийского университета Хюк Чо создал глазной имплант для профилактики глаукомы, который позволяет в домашних условиях постоянно контролировать внутриглазное давление. Находясь на поверхности глазного яблока, имплант прогибается внутрь под давлением. Специальное внешнее устройство считывает глубину такого прогиба и определяет силу внутриглазного давления.

До недавнего времени разработка имела один серьезный недостаток: считывались точные показатели измерения лишь в том случае, если находился строго перпендикулярно к поверхности устройства. При изменении угла погрешность в измерениях могла быть довольно высокой.

Решение этой проблемы ученым невольно подсказала так называемая стеклянная бабочка, у которой часть крыльев абсолютно прозрачна. Исследователи изучили их структуру и пришли к выводу, что крылья такой бабочки состоят из крошечных столбиков диаметром 100 нанометров, расстояние между которыми составляет 150 нанометров. Уникальность данной структуры в том, что столбики перенаправляют свет таким образом, что лучи, независимо от исходного угла падения, в полном объеме проходят сквозь крылья, не отражаясь от них.

Ученые Калифорнийского университета повторили данную структуру в глазном импланте, выполненном из нитрида кремния, что помогло им увеличить точность измерений внутриглазного давления и снизить уровень искажений в три раза.

Благодаря новой структуре глазной имплант получил и другое преимущество. Лабораторные наностолбики имеют высокую гидрофильность, то есть хорошо удерживают влагу. Поэтому при установке в глаза имплант сразу покрывается водной оболочкой, которая защищает его от так называемого биологического обрастания, — прикрепления к его поверхности живых клеток. Обычно это приводит к пересушиванию.