Una hoja de afeitar arrastrada por una lente de contacto blanda deja una hendidura de aproximadamente un tercio de su longitud, lo suficientemente profunda como para dispersar la luz y llamar la atención. Ilumine con luz ultravioleta esa misma lente durante una hora, a temperatura ambiente, y la ranura se cerrará. La superficie vuelve a ser casi perfecta. Sin calor, sin pegamento, sin reemplazo del blister.
Ésa es la demostración de Jung-Hyun Choi y Byoung-Ki Cho de la Universidad Dankook en Corea, informada en ACS Applied Polymer Materials. Consideran que es un primer paso hacia lentes de contacto que se reparen en lugar de tirarse a la basura.
Las lentillas blandas son hidrogeles: redes porosas de cadenas de polímeros llenas de agua, apreciadas porque son suaves y dejan pasar el oxígeno al ojo. El problema es que los hidrogeles convencionales están unidos mediante enlaces covalentes permanentes. Rasca uno, por un poco de arena perdida o por la rutina diaria de parpadear y limpiar, y el daño permanece. Una lente rugosa dispersa la luz, provocando deslumbramiento, y los microvalles que quedan se convierten en un práctico alojamiento para proteínas y bacterias. Molesto y no barato, ya que la única solución que se ofrece es la papelera.
Choi y Cho habían estado aquí antes. Un hidrogel anterior suyo también sanó, pero sólo después de horas de calentamiento.
El calor no encaja bien con algo destinado a reposar sobre un ojo húmedo. Sus mediciones mostraron que calentar el gel después de 60 minutos redujo su contenido de agua por debajo del 5 por ciento, lo que deja las cadenas de polímero demasiado rígidas para volver a unirse correctamente. Entonces cambiaron el gatillo. En lugar de horno, encienda.
Bonos que son socios comerciales
La química depende de un solo ingrediente: un reticulante construido alrededor de un enlace disulfuro, dos átomos de azufre unidos. Los enlaces disulfuro tienen una debilidad útil. Son dinámicos. Golpéelos con la luz ultravioleta adecuada de 365 nanómetros y se romperán, lanzando fragmentos de azufre reactivos llamados radicales tiilo, que luego se agarran a otros átomos de azufre y se vuelven a unir. A través de una superficie rayada, este juego de romper y volver a formar lentamente une las dos caras de la herida en una sola pieza. El equipo registró una eficiencia de curación de aproximadamente el 90 por ciento bajo luz ultravioleta, aproximadamente lo mismo que con su antiguo método de calor pero en la mitad del tiempo y, lo que es más importante, sin que la lente se seque. Comprobaron si los rayos ultravioleta simplemente calentaban las cosas; después de dos horas, la superficie había aumentado sólo unos 10 grados, lo suficiente para realizar el trabajo térmicamente. La luz hace la química, no la cocina.
Y había una ventaja escondida en esa misma reacción. Esos radicales tiilo no son exigentes con respecto a a qué se unen.
Entonces Choi y Cho los usaron dos veces. Mientras el UV estaba ocupado reparando rayones, le hicieron injertar un segundo polímero en la superficie de la lente en un recipiente, un compuesto zwitteriónico con el nombre retorcido de 2-metacriloiloxietilfosforilcolina, afortunadamente abreviado a MPC. El material lleva cargas positivas y negativas mientras permanece neutral en general y arrastra consigo una gruesa capa de agua. Esa piel acuosa y resbaladiza cumple dos funciones. Se defiende de las proteínas (la adsorción de albúmina y lisozima, dos de los culpables habituales, se redujo a más de la mitad) y hace caso omiso de los arañazos. Después de 30 pasadas con papel de lija fino, una lente normal perdió alrededor del 10 por ciento de su transparencia; el recubierto cedió sólo un 2 por ciento aproximadamente.
Naturalmente, hay salvedades. La curación lleva una hora completa y el trabajo se ha realizado con muestras de laboratorio y lentes moldeadas en blanco, no con nada que haya pasado un día en una córnea humana.
El recubrimiento también tiene su propia peculiaridad: una lente cortada recubierta con MPC no se volvería a unir, porque la capa resbaladiza e hidratada impedía que las dos caras cortadas se tocaran lo suficientemente cerca como para que la química del azufre las uniera. Útil para rayones en la superficie, pero menos para una lente rota en dos.
Un trabajo para la lámpara de uñas
Aún así, el práctico gancho resulta bastante atractivo. Cho ha sugerido que la reparación podría hacerse en casa, con el tipo de lámpara UV que la gente ya posee: las que se venden para desinfectar lentes o para curar el esmalte de uñas en gel. Entonces, un pequeño dispositivo en el estante del baño que limpia tus lentes durante la noche y suaviza los microarañazos del día. La curación puede repetirse, dicen los investigadores, por lo que una lente podría repararse más de una vez a lo largo de su vida. Si algo de esto sobrevive al contacto con los reguladores es otra cuestión.
Antes de que estos lentes lleguen a los estantes, necesitarán pruebas de estabilidad y aprobación regulatoria, y muchas de ambas cosas. Por ahora, es una clara demostración de cómo conseguir que un rayo de luz haga dos cosas útiles a la vez, y un indicio de que es posible que la lente desechable no siempre tenga que serlo tanto.
DOI / Fuente: 10.1021/acsapm.5c04803
Preguntas frecuentes
¿Cómo soluciona un rasguño la luz brillante sobre una lente de contacto?
El material de la lente está entrelazado con enlaces disulfuro, pares de átomos de azufre que se comportan menos como soldaduras permanentes y más como cierres que se pueden abrir y volver a cerrar. La luz ultravioleta a 365 nanómetros los rompe en fragmentos reactivos que inmediatamente buscan nuevos socios de azufre y, a medida que se vuelven a unir a través de un rasguño, gradualmente vuelven a unir los dos lados del daño. Lo inteligente es que no hay calor, por lo que la lente nunca se seca durante la reparación. La misma reacción también tiene un segundo trabajo que sorprendió incluso a quienes lo dirigían.
¿Realmente podrías reparar tus lentes en casa?
Esa es la esperanza. Uno de los investigadores ha sugerido que las lámparas UV de uso diario que la gente ya posee, del tipo que se vende para desinfectar lentes o curar esmalte de uñas en gel, podrían proporcionar suficiente luz adecuada para hacerlo. En principio, un solo dispositivo podría limpiar una lente durante la noche y suavizar los microarañazos del día al mismo tiempo, y la curación se puede repetir más de una vez. Aún es una cuestión abierta si funciona fuera del laboratorio en una lente que ha pasado todo el día en un ojo.
¿Por qué una lente rayada es importante más allá de verse turbia?
Un rasguño hace más que dispersar la luz y causar deslumbramiento. Los pequeños valles que deja se convierten en lugares de alojamiento donde se pueden acumular proteínas y bacterias, lo que aumenta el riesgo de irritación e infección. Esa es, en parte, la razón por la que el equipo combinó el truco de autocuración con un recubrimiento superficial resbaladizo y amante del agua que resiste la acumulación de proteínas, reduciendo la adsorción de dos proteínas lagrimales comunes a más de la mitad.
¿Esto reemplazará las lentes en las tiendas en el corto plazo?
Aún no. Hasta ahora, el trabajo se ha realizado con muestras de laboratorio y lentes moldeadas, no con nada probado en una córnea humana, y la reparación actualmente lleva una hora completa. Antes de que algo así llegue a los estantes, necesitará pruebas exhaustivas de estabilidad y aprobación regulatoria. Es mejor leerlo como una prueba de concepto que apunta hacia lentes más resistentes y menos desechables en lugar de un producto que se puede comprar.