Способ изготовления офтальмологического устройства с автономным источником энергии

Способ изготовления офтальмологического устройства с автономным источником энергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СМЕЖНЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 61/100988, поданной 29 сентября 2008 г., и заявке на патент США № 12/564935, поданной 23 сентября 2009 г., на содержании которых основано содержание настоящего документа, и которые включены в настоящий документ путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении описаны способы и устройство для изготовления биомедицинского устройства, снабженного источником энергии, более конкретно, в некоторых вариантах осуществления, - для изготовления офтальмологической линзы, снабженной источником энергии.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Традиционно офтальмологическое устройство, такое как контактная линза, искусственный хрусталик или пробка слезного канальца, включает биосовместимое устройство, обладающее коррективным, косметическим или терапевтическим свойством. Контактные линзы, например, могут выполнять одну или несколько функций: коррекцию зрения, косметическую коррекцию и терапевтические функции. Каждая функция обеспечивается той или иной физической характеристикой линзы. Конструкция, снабжающая линзу светопреломляющим свойством, позволяет обеспечить функцию коррекции зрения. Встроенный в линзу пигмент позволяет обеспечить косметическую коррекцию. Встроенный в линзу активный агент позволяет обеспечить терапевтические функции. Такие физические характеристики достигаются без перехода линзы в состояние снабжения ее энергией.

В последнее время было теоретически обосновано, что в контактную линзу могут встраиваться активные компоненты. Некоторые компоненты могут включать полупроводниковые устройства. В ряде примеров были продемонстрированы полупроводниковые устройства, встроенные в контактные линзы, помещаемые на глаза животных. Однако таким устройствам недостает независимого механизма снабжения энергией. Хотя от линзы можно проложить провода к источнику снабжения энергией таких полупроводниковых устройств, и, согласно теоретическим положениям, такие элементы могут иметь беспроводное питание, механизм осуществления беспроводного питания пока отсутствует.

Таким образом, желательно разработать дополнительные способы и устройство, пригодные для изготовления офтальмологических линз, снабжаемых энергией для обеспечения одной или нескольких функций офтальмологической линзы и контролируемого изменения оптических характеристик офтальмологической линзы или другого биомедицинского устройства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

Соответственно, настоящее изобретение включает способы и устройство для изготовления биомедицинских приспособлений, таких как офтальмологическая линза, снабженная источником энергии. В некоторых вариантах осуществления можно организовать снабжение энергией полупроводникового устройства. Некоторые варианты осуществления также могут включать формованную гидрогелевую силиконовую контактную линзу с батареей или другим источником энергии, расположенным внутри биосовместимой офтальмологической линзы. Энергетический компонент устройства создается путем формования линзы со встроенной батареей.

Соответственно, настоящее изобретение включает описание офтальмологической линзы, снабженной источником энергии, устройства для изготовления офтальмологической линзы, снабженной источником энергии, и способов их изготовления. Источник энергии может быть размещен на одной или на обеих из первой части формы для литья и второй часть формы для литья, либо во вкладыше, который размещается на одной или на обеих из первой части формы для литья и второй части формы для литья. Реакционная смесь мономера размещается между первой частью формы для литья и второй частью формы для литья. Первая часть формы для литья располагается в непосредственной близости от второй части формы для литья, образуя, таким образом, полость линзы с источником энергии и по меньшей мере некоторым количеством реакционной смеси мономера в полости линзы. После этого реакционная смесь мономера полимеризуется с помощью актиничного излучения. Линзы формируются путем управления актиничным излучением, которому подвергается реакционная смесь мономера.

ОПИСАНИЕ ФИГУР

На фиг. 1 изображена сборка формы, соответствующая некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 изображена офтальмологическая линза со встроенным источником энергии и компонентом с возможностью снабжения энергией.

На фиг. 3 изображено устройство для размещения источника энергии в непосредственной близости от компонента формы для литья для изготовления офтальмологической линзы.

На фиг. 4 показаны этапы способа в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 5 показаны этапы способа в соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения.

На фиг. 6 показан процессор, который можно использовать для реализации некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 7 показано изображение некоторых видов источников энергии, упорядоченных по количеству энергии, которое они могут обеспечить, по отношению к их объему.

На фиг. 8A-8D изображены формы конструкций источников энергии.

На фиг. 9 показан пример офтальмологической линзы, снабженной источником энергии с приспособлением для зарядки и компонентом с возможностью снабжения энергией.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение включает способы и устройство для изготовления биомедицинских устройств, таких как офтальмологические линзы. В частности, настоящее изобретение включает способы и устройство для установления в офтальмологическую линзу источника энергии. В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение включает гидрогелевую контактную линзу, имеющую, как правило, кольцевую область вокруг периферии оптической зоны контактной линзы, с источником энергии и компонентом с возможностью снабжения энергией, расположенными в кольцевой области вокруг периферии.

В последующих разделах документа приводятся подробные описания вариантов осуществления изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления являются примерами вариантов осуществления. При этом предполагается, что для специалистов в данной области очевидна возможность внесения изменений, модификаций и отклонений. Таким образом, следует понимать, что указанные примеры вариантов осуществления не ограничивают сферу действия настоящего изобретения.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем описании и в формуле, относящейся к настоящему изобретению, могут использоваться различные термины, которые имеют следующие определения.

Компонент - в рамках настоящего документа относится к устройству, которое использует электрический ток от источника энергии для одного или нескольких изменений логического или физического состояния.

Компонент с энергопитанием - компонент, в котором реализована возможность подачи электрического тока или хранения электрической энергии внутри него.

Энергия - в рамках настоящего документа относится к способности физической системы производить работу. В рамках настоящего изобретения указанный термин часто используется по отношению к состоянию, в котором источник энергии может поставлять энергию в процессе работы.

Источник энергии - в рамках настоящего документа относится к устройству, способному подавать энергию или переводить биомедицинское устройство в состояние с энергопитанием.

Устройство сбора энергии - устройство, способное извлекать энергию из окружающей среды и преобразовывать ее в электрическую энергию.

Линза - в настоящем документе термин относится к любому офтальмологическому устройству, расположенному в или на глазу. Подобные изделия могут использоваться для оптической коррекции или применяться в качестве косметического средства. Например, термин «линза» может относиться к контактной линзе, искусственному хрусталику, накладной линзе, глазным вставкам, оптическим вкладышам или иному устройству подобного назначения, предназначенному для коррекции или модификации зрения или для косметической коррекции глаз (например, для изменения цвета радужной оболочки) без снижения зрения. В некоторых вариантах осуществления предпочтительные линзы, составляющие предмет настоящего изобретения, представляют собой мягкие контактные линзы, сформованные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, включая, помимо прочего, силиконовые гидрогели и фторгидрогели.

Линзообразующая смесь, или реакционная смесь мономера, или РСМ - в настоящем документе относится к мономерному или преполимерному материалу, который может подвергаться полимеризации со сшивкой или сшивке с формированием офтальмологической линзы. Различные варианты осуществления могут включать линзообразующие смеси с одной или несколькими добавками, такими как УФ-блокаторы, красители, фотоинициаторы или катализаторы, а также другими добавками, которые могут быть предпочтительны для использования в составе офтальмологических линз, например, контактных линз или искусственных хрусталиков.

Формирующая линзу поверхность - относится к поверхности, которая используется как форма для литья линзы. В некоторых вариантах осуществления любая такая поверхность 103-104 может иметь поверхности с обработкой оптического качества, что означает, что данная поверхность достаточно гладкая и изготовлена так, что поверхность линзы, сформированной при полимеризации линзообразующей смеси, находящейся в непосредственном контакте с поверхностью формы для литья, имеет оптическое качество. Кроме того, в ряде вариантов осуществления настоящего изобретения формирующая линзу поверхность 103-104 может иметь форму, необходимую для придания поверхности изготавливаемой линзы требуемых оптических характеристик, включая, помимо прочего, коррекцию сферических, асферических и цилиндрических степенных аберраций волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и так далее, а также любые их сочетания.

Литий-ионный элемент - электрохимическая ячейка, внутри которой ионы лития мигрируют, генерируя электрический ток. Такая электрохимическая ячейка, как правило, называется батареей и в стандартных формах допускает возможность зарядки или перезарядки.

Форма для литья - относится к жесткому или полужесткому объекту, который может быть использован для формования линзы из смеси неполимеризованных компонентов. Некоторые предпочтительные формы для литья состоят из передней криволинейной поверхности и задней криволинейной поверхности формы.

Оптическая зона - в рамках настоящего документа относится к области офтальмологической линзы, через которую пользователь офтальмологической линзы может видеть.

Мощность - в рамках настоящего документа выполненная работа или переданная энергия за единицу времени.

Перезаряжаемый или заряжаемый - в рамках настоящего документа - с возможностью возврата в состояние с более высокой способностью к выполнению работы. Во многих случаях в рамках настоящего документа термин может быть связан с возможностью восстановления способности генерировать электрический ток определенной величины в течение определенного периода времени восстановления.

Зарядка или перезарядка - восстановление состояния, обеспечивающего более высокую способность к выполнению работы. Во многих случаях в рамках настоящего документа термин может быть связан с восстановлением способности устройства генерировать электрический ток определенной величины в течение определенного периода времени восстановления.

Извлечение из формы для литья - термин означает, что линза полностью отделена от формы или свободно соединена так, что может быть освобождена при помощи легкого потряхивания или снята при помощи тампона.

Линза с энергопитанием 100, снабженная встроенным источником энергии 109, может содержать электрохимическую ячейку или батарею в качестве емкости для энергии, а в некоторых вариантах осуществления может содержать инкапсулированные и изолированные материалы, содержащие источник энергии, заряжающийся из окружающей среды, в которую помещена офтальмологическая линза.

В некоторых вариантах осуществления электрические схемы и источники энергии 109 могут быть расположены на внешней стороне оптической зоны, через которую может видеть пользователь линзы, в то время как другие варианты осуществления могут включать электрические схемы из проводящих материалов, достаточно маленьких для того, чтобы они не оказывали отрицательного воздействия на поле зрения пользователя контактных линз и, следовательно, могли быть расположены внутри или снаружи оптической зоны.

В целом, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, источник энергии размещается внутри офтальмологической линзы с помощью автоматического оборудования, которое помещает источник энергии 109 в необходимое положение по отношению к части формы для литья, используемой для изготовления линзы.

В некоторых вариантах осуществления источник энергии 109 размещается в пределах зоны электрической связи с компонентом, который может быть активирован по команде и который использует электрический ток источника энергии 109, встроенного в офтальмологическую линзу. Компонент 108 может состоять, например, из полупроводникового устройства, активного или пассивного электрического устройства или устройства, активируемого электричеством, включая, например, микроэлектромеханические системы (МЭМС), наноэлектромеханические системы (НЭМС), или микроприборы. Некоторые варианты осуществления полупроводниковых, а также активных или пассивных электрических устройств, могут включать дисплей, заметный для человеческого глаза. После размещения источника энергии и компонента реакционная смесь мономера может быть сформована при помощи одной из частей формы для литья, после чего смесь полимеризуется, образуя офтальмологическую линзу.

Формы для литья

На фиг. 1 представлено изображение стандартной формы для литья 100 офтальмологической линзы с источником энергии 109. Используемый в настоящем документе термин «форма для литья» относится к однокомпонентному или многокомпонентному устройству 100, имеющему полость 105, в которую линзообразующая смесь может быть помещена таким образом, что путем реакции или полимеризации линзообразующей смеси изготавливается офтальмологическая линза желаемой формы. Формы для литья и их сборки 100, составляющие предмет настоящего изобретения, состоят из нескольких частей формы 101-102. Части формы 101-102 могут быть сближены друг с другом таким образом, что между частями формы 101-102 образуется полость 105, в которой может быть сформирована линза. Указанное сочетание частей формы 101-102 предпочтительно является временным. После формования линзы части формы 101-102 могут быть снова разъединены для извлечения готовой линзы.

По меньшей мере одна из частей формы 101-102 имеет по меньшей мере одну часть поверхности 103-104 в непосредственном контакте с линзообразующей смесью, так что при протекании химической реакции или при полимеризации смеси указанная поверхность 103-104 обеспечивает необходимую форму и геометрию той части изготавливаемой линзы, с которой она находится в непосредственном контакте. Это также применимо по меньшей мере к еще одной части формы 101-102.

Так, например, в одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения сборка формы 100 собирается из двух частей формы 101-102, вогнутой части-матрицы (передней части) 102 и выпуклой части-пуансона (задней части) 101, между которыми образуется полость. Часть вогнутой поверхности 104, находящаяся в контакте с линзообразующей смесью, имеет рельеф передней поверхности офтальмологической линзы, изготавливаемой в сборке формы 100, является достаточно гладкой и имеет такую форму, чтобы поверхность офтальмологической линзы, образующейся при полимеризации линзообразующей смеси, находящейся в контакте с вогнутой поверхностью 104, обладала необходимыми оптическими свойствами.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения передняя часть формы для литья 102 может также иметь круговой буртик, соединенный с и окружающий круговой край, и распространяющийся от него в плоскости, перпендикулярной оси и распространяющейся от буртика (на фигуре не показано).

Линзообразующая поверхность может включать поверхность 103-104 с поверхностным покрытием оптического качества, что означает, что данная поверхность достаточно гладкая и изготовлена так, что поверхность линзы, сформированной при полимеризации линзообразующей смеси, находящейся в непосредственном контакте с поверхностью формы для литья, имеет оптическое качество. Кроме того, в ряде вариантов осуществления настоящего изобретения формирующая линзу поверхность 103-104 может иметь форму, необходимую для придания поверхности изготавливаемой линзы требуемых оптических характеристик, включая, помимо прочего, коррекцию сферических, асферических и цилиндрических степенных аберраций волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и так далее, а также любые их сочетания.

Под номером 111 показан субстрат, на котором может быть размещен источник энергии 109. Субстрат 111 может быть изготовлен из любого подходящего материала, на котором можно разместить источник энергии 109. В некоторых вариантах осуществления субстрат также может содержать электрические схемы, компоненты 108 и другие полезные устройства, снабжаемые энергией. В некоторых вариантах осуществлениях субстрат 111 может представлять собой прозрачный слой материала, введенного в линзу при ее формовании. Прозрачный слой может включать, например, пигмент, как указано ниже, мономер или другой биосовместимый материал. Дополнительные варианты осуществления могут включать субстрат, содержащий вкладыш, который может быть жестким или формуемым. В некоторых вариантах осуществления жесткий вкладыш может включать оптическую зону, обеспечивающую то или иное оптическое свойство (например, свойства коррекции зрения) и сегмент неоптической зоны. Источник энергии может быть размещен на одном или на обоих сегментах вкладыша, то есть как в оптической зоне, так и в неоптической зоне. В других вариантах осуществления субстрат может содержать кольцевые вкладыши, как жесткие, так и формуемые, или вкладыши иной формы, которые окружают оптическую зону, через которую пользователь линз может видеть.

В различных вариантах осуществления также допускается размещение источника энергии на вкладыше до того, как вкладыш будет помещен в часть формы для литья, применяемой для изготовления линзы. Субстрат 111 может также включать вкладыш с одним или несколькими компонентами 108, которые будут получать питание от источника энергии 109.

Части формы для литья 101-102 могут быть изготовлены, например, из одного или нескольких типов полиолефинов: полипропилена, полистирола, полиэтилена, полиметилметакрилата, а также модифицированных полиолефинов. Другие формы для литья могут быть изготовлены из керамического или металлического материала.

Предпочтительный алициклический сополимер состоит из двух различных алициклических полимеров и предлагается компанией Zeon Chemicals L.P. под торговой маркой ZEONOR. Материал ZEONOR выпускается нескольких различных видов. Различные категории могут иметь температуру стеклования в диапазоне от 105°C до 160°C. Для целей настоящего изобретения предпочтительным является материал ZEONOR 1060R.

Другие материалы для изготовления форм, которые могут в сочетании с одной или несколькими добавками использоваться для изготовления форм для литья офтальмологических линз, включают, например, полипропиленовые смолы Циглера-Натта (иногда называемые znPP).

Также в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения формы для литья могут содержать такие полимеры, как полипропилен, полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, модифицированные полиолефины с алициклической группой в основной цепи и циклические полиолефины. Подобная смесь может использоваться на любой из частей формы для литья или на обеих частях одновременно, при этом данная смесь предпочтительно используется для выполнения задней криволинейной поверхности, а передняя криволинейная поверхность состоит из алициклических сополимеров.

В соответствии с принципами настоящего изобретения, литье под давлением по известным методикам является предпочтительным способом изготовления форм для литья 100, однако в некоторых вариантах осуществления предусмотрена возможность изготовления форм другими способами, включая, например, свободное литье, токарную обработку, обработку с применением алмазной обточки или лазерной резки.

Как правило, линзы изготавливают по меньшей мере на одной поверхности обеих частей формы 101-102. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления одна из поверхностей линзы может быть образована из части формы 101-102, а другая поверхность линзы может быть образована способом токарной обработки или другими способами.

Линзы

На фиг. 2 представлена офтальмологическая линза 201 с источником энергии 202 и компонентом 203.

Источник энергии 202 может быть электрически связан с компонентом 203. Компонент 203 может представлять собой любое устройство, которое реагирует на электрический заряд изменением состояния, например, чип полупроводникового типа, пассивное электрическое устройство, оптическое устройство, кристаллическая линза, процессор, микроэлектромеханические системы (МЭМС) или наноэлектромеханические системы (НЭМС).

В некоторых отдельных вариантах осуществления компонент 203 содержит устройство накопления электрического заряда, например, конденсатор, ультраконденсатор, суперконденсатор или другое устройство хранения. Источник энергии 202 может включать, например, литий-ионную батарею, расположенную на периферии офтальмологической линзы за пределами оптической зоны, способную заряжаться одним или несколькими способами: радиочастотным, фотогальваническим или за счет магнитной индукции источника энергии 202. Другие источники энергии 202 более подробно указаны ниже, в описании фиг. 7.

Как видно из рисунков, в некоторых вариантах осуществления часть источника энергии 202 и компонент 203 находятся вне оптической зоны 204, при этом оптическая зона 204 включает ту часть линзы 201, которая обеспечивает линию прямой видимости для пользователя линзы 201. Другие варианты осуществления могут содержать источник энергии 202, находящийся в части оптической зоны офтальмологической линзы. Например, такие варианты осуществления могут включать источник энергии 202, состоящий из проводящих компонентов, которые имеют слишком малые размеры, для того чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.

В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения предпочтительный тип линзы может включать линзу 201, в состав материала которой входит содержащий силикон компонент. Под «содержащим силикон компонентом» понимается любой компонент, имеющий по меньшей мере один [-Si-O-] фрагмент в составе мономера, макромера или преполимера. Полное содержание Si и непосредственно связанного с ним O в рассматриваемом содержащем силикон компоненте предпочтительно составляет более приблизительно 20% вес., а более предпочтительно - более 30% вес. полного молекулярного веса содержащего силикон компонента. Полезные для целей настоящего изобретения содержащие силикон компоненты предпочтительно имеют в составе полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилатную, метакрилатную, акриламидную, метакриламидную, винильную, N-виниллактамовую, N-виниламидную и стирольную функциональные группы.

Подходящие для целей настоящего изобретения содержащие силикон компоненты включают соединения Формулы I

где

R¹ - группа, независимо выбранная из моновалентных реакционных групп, моновалентных алкильных групп или моновалентных арильных групп, при этом любая из указанных групп может дополнительно включать функциональные группы, такие как гидрокси-, амино-, окса-, карбокси-, карбоксиалкил-, алкокси-, амидо-, карбамат-, карбонат-, галоген- или их комбинации, а также моновалентные силоксановые цепочки, состоящие из 1-100 повторяющихся фрагментов Si-O, которые могут дополнительно содержать функциональные группы, такие как алкил-, гидрокси-, амино-, окса-, карбокси-, карбоксиалкил-, алкокси-, амидо-, карбамат-, галоген- или их комбинации,

где b = от 0 до 500, при этом предполагается, что если b отлично от нуля, то по b имеется распределение с модой, равной указанному значению;

при этом по меньшей мере один фрагмент R¹ представляет собой моновалентную реакционную группу, а в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения от одного до трех фрагментов R¹ представляют собой моновалентные реакционные группы.

Используемый в настоящем документе термин «моновалентные реакционные группы» относится к группам, способным к реакциям свободнорадикальной и (или) катионной полимеризации. Характерные, но не ограничивающие примеры свободнорадикальных реакционных групп включают (мет)акрилаты, стирилы, винилы, виниловые эфиры, C_1-6алкил(мет)акрилаты, (мет)акриламиды, C_1-6алкил(мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, C_2-12алкенилы, C_2-12алкенилфенилы, C_2-12алкенилнафтилы, C_2-6алкенилфенил-C_1-6алкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Характерные, но не ограничивающие примеры катионных реакционных групп включают винилэфирные или эпоксидные группы, а также их смеси. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения свободнорадикальные реакционные группы включают (мет)акрилаты, акрилокси, (мет)акриламиды, а также их смеси.

Соответствующие целям настоящего изобретения моновалентные алкильные и арильные группы включают незамещенные моновалентные C₁-C₁₆алкильные группы, C₆-C₁₄арильные группы, такие как замещенные и незамещенные метил, этил, пропил, бутил, 2-гидроксипропил, пропоксипропил, полиэтиленоксипропил, а также их различные комбинации и т.д.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения b равно нулю, один фрагмент R¹ представляет собой моновалентную реакционную группу, и по меньшей мере три фрагмента R¹ выбраны из моновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 16 атомов углерода, а в другой варианте осуществления - из моновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 6 атомов углерода. Характерные, но не ограничивающие примеры содержащих силикон компонентов в данном варианте осуществления настоящего изобретения, включают 2-метил-,2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (SiGMA),

2-гидрокси-3-метакрилоксипропилоксипропил-трис(триметилсилокси)силан,

3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан (TRIS),

3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилан и

3-метакрилоксипропилпентаметилдисилоксан.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения b находится в диапазоне от 2 до 20, от 3 до 15 или - в некоторых вариантах осуществления - от 3 до 10; по меньшей мере один концевой фрагмент R¹ представляет собой моновалентную реакционную группу, а остальные фрагменты R¹ выбраны из моновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 16 атомов углерода, а в другом варианте осуществления - из моновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 6 атомов углерода. В другом варианте осуществления настоящего изобретения b находится в диапазоне от 3 до 15, один концевой фрагмент R¹ представляет собой моновалентную реакционную группу, другой концевой фрагмент R¹ представляет собой моновалентную алкильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, а остальные фрагменты R¹ представляет собой моновалентные алкильные группы, содержащие от 1 до 3 атомов углерода. Характерные, но не ограничивающие примеры содержащих силикон компонентов этого варианта осуществления настоящего изобретения включают (полидиметилсилоксан (МВ 400-1000) с концевой моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропил эфирной группой) (OH-mPDMS), (полидиметилсилоксаны (МВ 800-1000) с концевыми моно-н-бутильными и концевыми монометакрилоксипропильными группами) (mPDMS).

В другом варианте осуществления настоящего изобретения b находится в диапазоне от 5 до 400 или от 10 до 300, оба концевых фрагмента R¹ представляют собой моновалентные реакционные группы, а остальные фрагменты R¹ независимо выбирают из моновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 18 атомов углерода, которые могут иметь эфирные мостиковые группы между атомами углерода и могут также включать атомы галогенов.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, когда требуется изготовить линзу на основе силиконового гидрогеля, линзу, составляющую предмет настоящего изобретения, изготавливают из реакционной смеси, содержащей по меньшей мере приблизительно 20 и предпочтительно приблизительно от 20 до 70% вес. содержащих силикон компонентов в расчете на полный вес содержащих реакционные мономеры компонентов, из которых изготавливается полимер.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения от одного до четырех фрагментов R¹ представляют собой винилкарбамат или -карбонат следующей формулы:

Формула II

где Y обозначает O-, S- или NH-;

R обозначает водород или метил; d равно 1, 2, 3 или 4; q равно 0 или 1.

Более конкретно, винилкарбонатные или винилкарбаматные содержащие силикон мономеры включают 1,3-бис[4-(винилоксикарбонилокси)бут-1-ил]тетраметилдисилоксан; 3-(винилоксикарбонилтио)-пропил-[трис(триметилсилокси)силан]; 3-[трис(триметилсилокси)силил] пропилаллилкарбамат; 3-[трис(триметилсилокси)силил] пропилвинилкарбамат; триметилсилилэтилвинилкарбонат; триметилсилилметилвинилкарбонат.

Если необходимы биомедицинские устройства с модулем упругости менее 200, только один из фрагментов R¹ должен представлять собой моновалентную реакционную группу, и не более двух из остальных фрагментов R¹ должны представлять собой моновалентные силоксановые группы.

Другой класс содержащих силикон компонентов включает полиуретановые макромеры следующих формул:

Формулы IV-VI

(*D*A*D*G)_a *D*D*E¹;

E(*D*G*D*A)_a *D*G*D*E¹ или

E(*D*A*D*G)_a *D*A*D*E¹,

где

D обозначает алкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, содержащий от 6 до 30 атомов углерода;

G обозначает алкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, содержащий от 1 до 40 атомов углерода, который может иметь в основной цепи эфирные, тиоэфирные или аминовые мостиковые группы;

* обозначает уретановую или уреидо-мостиковую группу;

_a равно по меньшей мере 1;

A обозначает дивалентный полимерный радикал следующей формулы:

Формула VII

где R¹¹ независимо обозначает алкильную или фторзамещенную алкильную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, которая может содержать простые эфирные связи между атомами углерода; y равно по меньшей мере 1; p обозначает массу части молекулы от 400 до 10000; каждая из групп E и E¹ независимо обозначает способный к полимеризации ненасыщенный органический радикал, представленный формулой:

Формула VIII

где R¹² является водородом или метилом; R¹³ представляет собой водород, алкильный радикал, имеющий от 1 до 6 атомов углерода, или радикал -CO-Y-R¹⁵, где Y является -O-,Y-S- или -NH-; R¹⁴ представляет собой дивалентный радикал, имеющий от 1 до 12 атомов углерода; X обозначает -CO- или -OCO-; Z обозначает -O- или -NH-; Ar обозначает ароматический радикал, имеющий от 6 до 30 атомов углерода; w равно от 0 до 6; x равно 0 или 1; y равно 0 или 1; z равно 0 или 1.

Предпочтительно содержащий силикон компонент представляет собой полиуретановый макромер, представленный следующей формулой:

Формула IX

где R¹⁶ представляет собой бирадикал диизоцианата после удаления собственно изоцианатной группы, например, бирадикал изофоронизоцианата. Другим содержащим силикон макромером, соответствующим целям настоящего изобретения, является соединение формулы X (где x + y представляет собой число в диапазоне от 10 до 30), получаемое при реакции фторэфира, полидиметилсилоксана с концевой гидроксильной группой, изофоронизоцианата и изоцианатоэтилметакрилата.

Формула X

Другими содержащими силикон компонентами, пригодными для использования в рамках настоящего изобретения, являются макромеры, содержащие такие группы, как полисилоксан, полиалкилен эфир, диизоцианат, полифторированные углеводороды, полифторированные эфиры и полисахариды, полисилоксаны с полярными фторсодержащими имплантатами или боковыми группами, имеющими атом водорода, соединенный с терминальным дифторзамещенным атомом углерода, гидрофильные силоксанил метакрилаты, содержащие эфирный и силоксаниловый мостики и сшиваемые мономерами, содержащими полиэфирные и полисилоксаниловые группы. Любые из перечисленных выше полисилоксанов могут также использоваться в качестве содержащего силикон компонента в рамках настоящего изобретения.

Процессы

Перечисленные ниже этапы приводятся как примеры процессов, которые могут быть реализованы в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения. Необходимо понимать, что порядок, в котором представлены отдельные этапы указанных способов, никак не ограничивают настоящее изобретение, которое может быть реализовано и при ином порядке выполнения этапов. Кроме того, не все перечисленные этапы необходимы для успешного осуществления настоящего изобретения. Дополнительные этапы могут вводиться в различных вариантах осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4 представлена блок-схема, которая иллюстрирует стандартные этапы осуществления настоящего изобретения. На этапе 401 источник энергии размещается на субстрате. Субстрат может также содержать или не содержать один или несколько компонентов.

На этапе 402 реакционная смесь мономера может наноситься в часть формы 101-102.

На этапе 403 субстрат помещается в часть формы для литья. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления субстрат помещается в часть формы для литья путем автоматической загрузки. Размещение механическим способом может включать, например, применение робота или других средств автоматизации, известных в отрасли в качестве применяемых для установки компонентов способом поверхностного монтажа. В рамках настоящего изобретения также предусмотрена возможность размещения вручную. Соответственно, любая автоматизированная загрузка помещает субстрат с источником энергии в часть формы для литья таким образом, что полимеризация реакционной смеси, содержащейся в части формы, будет приводить к установлению источника энергии в итоговой офтальмологической линзе.

В некоторых вариантах осуществления слой связующего может быть нанесен на часть формы для литья до размещения источника энергии в части формы для литья. Слой связующего может содержать пигмент или мономер, однако изобретение не ограничивается приведенным вариантом. Слой связующего может быть нанесен, например, с помощью струйного метода или процесса тампопечати. В некоторых вариантах осуществления процессорные устройства, МЭМС, НЭМС или другие компоненты также могут быть размещены в слое связующего таким образом, чтобы они поддерживали электрическую связь с источником энергии.

На этапе 404 первая часть формы для литья может быть размещена в непосредственной близости от второй части формы, для того чтобы создать формирующую линзу полость, содержащую по меньшей мере некоторое количество реакционной см