用于眼部pH监测的花青素功能化接触镜传感器

PART01

研究背景

花青素是一种有色的水溶性色素，包含在一系列可食用的水果、蔬菜和花朵中，作为膳食多酚食用。花青素的化学稳定性受pH值的影响，pH值会导致颜色从酸性条件下的红色变为碱性条件下的蓝色。除了用作天然染料外，花青素还显示出抗氧化和抗菌特性。改善视觉和神经健康；据报道，它们可降低冠心病发病率，并被用作抗糖尿病制剂的主要成分。氯化飞燕草苷是一种花青素，其抗氧化活性源于其降解产物，如没食子酸。花青素可诱导免疫抑制蛋白的更高分泌，提示其在自身免疫性疾病治疗中的潜在应用。花青素可以减少肥胖，提高骨密度。花青素功能化表面可减少细菌粘附。眼部pH值是评估眼后手术、角结膜炎和眼酒渣鼻患者眼部生理的重要参数。

PART02

创新点

　　这项工作将花青素功能化隐形眼镜被开发为可穿戴传感器，用于监测眼部pH值。花青素色素从甘蓝中提取，并通过浸泡和滴注工艺用于功能化商用软性隐形眼镜的聚合物基质。隐形眼镜对生理性眼部pH值6.5、7.0和7.5有反应，表现出从粉红色（pH值6.5）到紫色（pH值7.0）和蓝色（pH值7.5）的系统性颜色变化。隐形眼镜传感器的功能化作为染料浓度的函数进行评估。通过比较天然提取染料和delphinidin氯化物染料在0.0至1.5mmolL浓度下获得的RGB三联色获得定量值?1水溶液。将隐形眼镜的功能化作为浸泡时间的函数进行研究，浸泡24小时后效果最佳。评估了隐形眼镜在去离子水中的染料泄漏，并观察到18小时后可忽略的泄漏。制备了聚甲基丙烯酸甲酯隐形眼镜，并用花青素染料交联，当pH值从6.5变化到7.4时，会产生轻微的颜色偏移。隐形眼镜pH传感器可用于连续监测护理点设置的眼部pH值。

PART03

文章解析

图1：软性隐形眼镜染色用pH传感溶液的制备及其优化

图2：pH诱导染色隐形眼镜的色度变化

图3：染色隐形眼镜的光学特性

图4：随着时间的推移浸泡过程和储存溶液中的染料泄漏

图5：与花青素染料交联的定制聚HEMA隐形眼镜在pH值为6.5和7.4的缓冲溶液中的透射光谱

PART04

读后感

隐形眼镜传感器的开发是为了通过微创方法连续监测眼部pH变化。使用花青素水溶液通过浸泡和滴注工艺对商用lacreon和无lacreon隐形眼镜进行功能化。Lacreon隐形眼镜显示出更明亮和更均匀的颜色分布，这可以在生理pH值6.5范围内用肉眼观察到?7.5.根据溶液中染料的浓度（0.35至1.5mmol）评估颜色变化?1和浸泡时间（1分钟至24小时）。通过将去离子水储存24小时来评估接触镜传感器的泄漏。制造聚HEMA接触镜并用花青素染料交联，以评估将染料加入聚合物基质中的替代方法。进一步的研究可能包括体外和体内生物相容性试验。

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