[發(fā)明專利]一種功能性微流控角膜接觸鏡及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811092676.2
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109288619B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 彌勝利;趙港南;楊星
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: A61F9/00
• 分類號: A61F9/00;B29D11/00;G02C7/04;B32B27/28;B32B27/06;B32B33/00;B32B1/00;B32B3/26
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

1.一種功能性微流控角膜接觸鏡，其特征在于,包括用PDMS制成的含有曲面化的三維微流道的底層、用于封蓋所述底層的PDMS上層以及涂覆在所述底層和所述上層外表的水凝膠材料的表面涂層，所述三維微流道作為釋放眼部藥物的可控釋放通道，或采集淚液的淚液采集通道；所述角膜接觸鏡上設置有連通所述三維微流道的微泵腔室，所述微泵腔室具有擴縮型成對微閥，并設置成具有較小的正向流動阻力和較大的反向流動阻力，眨眼時眼瞼對所述角膜接觸鏡施加的機械力使所述微泵腔室體積發(fā)生變化，所述擴縮型成對微閥正向開啟，將液體泵出，力卸載后，借助PDMS的彈性，所述微泵腔室體積恢復，后續(xù)液體由于內(nèi)外壓差被擠入所述微泵腔室，從而實現(xiàn)循環(huán)。

2.如權利要求1所述的功能性微流控角膜接觸鏡，其特征在于,所底層和所述上層之間形成多個腔室，多個所述三維微流道通過串聯(lián)或者并聯(lián)連接所述多個腔室，所述腔室內(nèi)用于放置治療性的藥物或用于檢測淚液中疾病標志物的反應物或者傳感器。

3.如權利要求1或2所述的功能性微流控角膜接觸鏡，其特征在于,所述微泵腔室為圓形，直徑為1-2mm。

4.如權利要求3所述的功能性微流控角膜接觸鏡，其特征在于,所述微泵腔室的入口和出口分別由沿相同流向逐漸變大的錐形流道形成。

5.如權利要求1或2所述的功能性微流控角膜接觸鏡，其特征在于,所述水凝膠材料為硅水凝膠或水合聚合物。

6.如權利要求1或2所述的功能性微流控角膜接觸鏡，其特征在于,所述水凝膠材料為甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸甘油脂。

7.一種如權利要求1至6任一項所述的功能性微流控角膜接觸鏡的制備方法，其特征在于,包括以下步驟：

(1)在球冠型模具上旋涂PDMS固化成PDMS膜；

(2)用掩模光刻制作平面模板；

(3)將所述平面模板貼附于球冠型模具上進行二次固化使其曲面化，得到曲面模板；

(4)將所述曲面模板貼附在第(1)步得到的所述PDMS膜上，并進行預固定；

(5)在所述曲面模板上再旋涂一層PDMS，并用曲率相同的凹型模具覆蓋，用熱壓的方式作進一步固定，使曲面更加光滑；

(6)開模之后，將所述曲面模板從PDMS上揭下來，得到帶有流道的角膜接觸鏡底層；

(7)使用第(1)步的方法制作另一PDMS膜，作為不含流道的角膜接觸鏡上層；

(8)將所述角膜接觸鏡底層與不含流道的角膜接觸鏡上層鍵合；

(9)在所述角膜接觸鏡表面附著一層水凝膠層。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于,步驟(1)中，用勻膠機旋涂PDMS，轉速300-400r/s，旋涂厚度為50-100微米，之后放置于85℃烘箱烘烤30分鐘。

9.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于,步驟(2)中，所述掩模為菲林掩模，所用光刻材料是光固化樹脂，在圓形凹槽中先鋪一層100-200微米厚的紫外光固化樹脂，將所述掩模置于其上，然后用紫外光照射，被照射的紫外光固化樹脂固化，再通過水的表面張力貼附在球冠型的模具上。

10.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于,步驟(3)中，所述平面模板通過水的表面張力貼附于所述球冠型模具上之后，再用高功率的紫外光照射20分鐘，照射后的模板變成曲面模板；

步驟(4)中，預固定包括放入60℃烘箱烘烤40分鐘使PDMS固化，將所述曲面模板的位置固定；

步驟(5)中，熱壓包括施加壓力并放入85℃烘箱烘烤60分鐘。

11.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于,步驟(8)中，采用球頂正對的方式將底層和上層PDMS膜鍵合在一起，鍵合之后再放置于85℃烘箱烘烤10-15分鐘。