Biomechanické oko na čipu tvoří živé lidské buňky na 3D tištěném povrchu, motorem ovládané oční víčko i mechanický slzovod s umělými slzami. S takovým zařízením je možné testovat léky a léčebné postupy pro syndrom suchého oka, a také řadu dalších zákroků očního lékařství.
Syndrom suchého oka (anglicky dry eye disease) je v dnešní době jednou z nejčastějších očních chorob a jeho výskyt stále stoupá. Příčinou tohoto onemocnění je poškození takzvaného slzného filmu, který chrání rohovku a spojivku v oku před vysycháním. Tento komplexní film tvoří hlenová, vodní a tuková vrstva. V oku jej vytváří a udržuje mrkání.
Když se rozvine syndrom suchého oka, tak postižený člověk cítí výrazné subjektivní potíže v oku. Postupně dochází k poškození povrchu oka, které může přejít do podoby chronického zánětu rohovky a spojivky. V nejhorších případech rohovka ztrácí svou průhlednost a oko může i oslepnout.
Navzdory častému výskytu syndromu suchého oka ale zatím existuje jenom poměrně málo léků, které je možné při tomto onemocnění použít. Důvodem je především to, že nezbytné testování podobných léků na pacientech bývá velmi riskantní. Z toho důvodu Dan Huh z americké Pennsylvania State University a jeho kolegové vyvinuli oko na čipu, bionický model skutečného lidského oka, na němž by bylo možné testovat léky a léčebné postupy pro syndrom suchého oka.
Základem důmyslného oka na čipu je 3D tištěný pórovitý povrch velikosti a tvaru deseticentu, který je o něco menší, nežli česká jednokorunová mince. Na tomto povrchu rostou lidské oční buňky. Na vnitřní části tohoto povrchu se vyskytují žlutě zbarvené buňky rohovky a okolo nich zase rostou červeně zbarvené buňky spojivky.
Mechanický slzovod oka na čipu vylučuje modře zbarvení umělé slzy, které zvlažují celé umělé oko díky motorem poháněným pohybům umělého očního víčka, vytvořeného z kusu želatiny. Když oko na čipu simuluje normální zdravé oko, tak se pohybuje stejnou rychlostí, jako když průměrný člověk mrká, a vytváří na umělém oku slzný film. Syndrom suchého oka vzniká tak, že se slzný film odpařuje rychleji než se stačí obnovovat. Často je to kvůli tomu, že lidé málo mrkají, třeba kvůli tomu, že dlouhou dobu zírají do počítače nebo do chytrého telefonu. Když dojde k narušení slzného filmu, tak se postupně rozvíjejí horší a horší příznaky syndromu suchého oka.
Oko na čipu už má za sebou první laboratorní testy s novým slibným lékem, který slouží k promazávání oka. Testy ukázaly, že tento lék účinně potlačuje příznaky syndromu suchého oka na oku na čipu. Velmi podobný výsledek pak potvrdily i klinické testy na lidských pacientech.
Oko na čipu je stále ještě horkou novinkou. Její tvůrci ale každopádně doufají, že si najde celou řadu uplatnění v medicíně i příbuzných oborech. Oko na čipu by mohlo testovat nejen nové léky, ale také například kontaktní čočky anebo zákroky oční chirurgie.
Zdroj: Penn State