KONTAKT LENSTE BİR LAZER

Göz içindeki basınç, glokomu teşhis etmek ve yönetmek için kilit bir sayıdır. Yine de yalnızca sağlık personeli tarafından, klinik ziyaretleri sırasında ölçülür. Bu ara sıra yapılan okumalar, gün içinde meydana gelen dalgalanmaları kaçırır — yazarların doğru teşhis ve tedavi için kritik olarak nitelendirdiği dalgalanmalar.

Kontakt lens, sürekli bir sensör için doğal bir yerdir: gözün üzerinde durur ve makalenin belirttiğine göre 140 milyondan fazla insan zaten bir tane takıyor. Yumuşak bir lens, basınç yükseldikçe çok hafifçe şişen korneanın biçimini izler — doktorların ihtiyaç duyduğu çözünürlük olan birkaç milimetre cıvalık (mmHg) basınç için kabaca %0,1’lik bir gerinim. İnce, şeffaf bir plastik parçasının içinde bu kadar küçük gerilmeleri ölçmek işin zor kısmıdır.

Çizgi saymanın sınırı

Pek çok optik sensör, bir lensin gerinimini, lens gerildikçe aralığı değişen düzenli bir desenden — bir ızgara, bir fotonik kristal, üst üste binen iki ızgara — okur. Dubai’deki XPANCEO araştırma merkezinden Sergei Ivanov, Ilia Fradkin ve meslektaşları temel bir pürüze dikkat çekiyor: böyle bir sensörün hassasiyeti, belirsizlik ilkesinin bir sonucu olarak, desendeki tekrar sayısıyla sınırlıdır. Bir lensteki birkaç milimetrelik alanda bu sınır, gerekene rahatsız edici derecede yakındır.

Onların fikri başka bir şeyi okumak: bir lazerin rengini.

Gerilebilen bir lazer

Ekip bir dağıtık geri beslemeli lazer (distributed-feedback laser) yaptı: yaklaşık 300 nanometre kalınlığında, yüzeyi her 335 nanometrede bir dalgalanan, F8BT adlı organik bir boyadan bir film. Dalgalanmalar lazerin aynaları gibi davranıyor. Kısa yeşil ışık atımlarıyla aydınlatıldığında film, neredeyse dümdüz yukarı çıkan, 570 nanometre civarında çok dar bir sarı-yeşil ışık çizgisi yayıyor.

Bu çizginin dalga boyu dalgalanma aralığıyla belirleniyor. Lensi gerin, aralık büyür ve çizgi kırmızıya doğru kayar. Avantaj daha büyük bir tepki değil — o kısım sıradandır — ama genişliği ızgaranın boyutuna bağlı olmayan çok daha dar bir çizgi. Daha dar bir çizginin konumu, ilke olarak, çok daha hassas belirlenebilir.

Izgara morötesi ışıkla tek bir pozlamada yazılıyor, boyaya kopyalanıyor, ardından oda sıcaklığında, yapıştırıcı ya da basınç olmadan yumuşak silikon lensin üzerine yüzdürülüyor. Yazarlar sürecin tek kullanımlık lenslerin seri üretimiyle uyumlu olduğunu söylüyor.

Sahte bir gözde test

Cihazı test etmek için bir yapay göz yaptılar: motorlu bir şırıngayla basınçlandırılan bir odanın üzerinde kornea ve sklera biçimli bir silikon zar; gözyaşı yerine silikon yağı. Korneası 40 mmHg’de yaklaşık 150 mikrometre yükseliyor ve yazarlar, güçlü biçimde basitleştirilmiş bir model olduğunu vurgularken, onun gerçek bir gözle aynı ölçekte deforme olduğunu gösteriyor.

Lazer yamasını lensin en çok gerildiği kornea kenarının yakınına yerleştirerek basıncı bir kez 45 mmHg’ye çıkarıp geri indirdiler. Basınç yükseldikçe lazer çizgisi kırmızıya, mmHg başına 0,027 nanometre kaydı. On kalibrasyon noktası boyunca okumalar düz bir çizgiden ortalama 1,2 mmHg saptı — izleme için gereken hassasiyet düzeyi.

Yazarlar bunun ne anlama geldiği konusunda açık sözlü. Bu hassasiyet, aynı boyuttaki pasif bir ızgaranın kuramsal sınırıyla aynı düzeyde; henüz onu geçmiyor. Mevcut darboğazlar laboratuvarda kullanılan tayfölçer ve basınç ölçer; hatanın bir kısmı da test düzeneğinin kendisinden geliyor.

Göze hâlâ uzun bir yol var

Tartışma bölümü yapılması gerekenleri sıralıyor:

• Güvenlik: her okuma 8 nanosaniyelik tek bir flaş kullanıyor; retinaya ulaşan ışığın ölçülmüş hasar eşiğinin yaklaşık on kat altında olduğu tahmin ediliyor.
• Entegrasyon: pompa lazeri ve tayfölçer bugün dışarıda; ekip küçük yeşil lazer diyotları ve minyatür dalga boyu okuyucular öneriyor.
• Sıcaklık: lensi bir derece ısıtmak okumayı yaklaşık 2 mmHg kaydırıyor; dolayısıyla gerçek bir cihazın sıcaklığı da ölçmesi gerekir.
• Biyouyumluluk: boya filmi şimdilik yüzeyde duruyor; lensin içine kapatılması ve test edilmesi gerekecek.

Hayvan gözlerinde, ardından insanlarda doğrulama hâlâ önde duruyor. Hepsi XPANCEO şirketinden olan yazarlar, şirketin çalışma üzerinde sahip olduğu bir patent başvurusu dışında hiçbir çıkar çatışması beyan etmiyor.