DESARROLLO HISTÓRICO
Un lente de contacto (LC) es un dispositivo que se coloca sobre la córnea o la esclerótica para corregir la ametropía o con fines terapéuticos oculares. El primer concepto de LC se atribuye a Leonardo da Vinci en 1508, mientras que John Herschel fue el primero en describir con precisión un LC como un dispositivo para corregir una córnea irregular en 1823. A finales de la década de 1880, se atribuyó a tres personas la invención independiente del LC. Adolf Fick diseñó un “anteojo de contacto”, Eugene Kalt colocó una capa escleral de vidrio afocal en los ojos con queratocono, mientras que August Muller colocó el primer lente escleral con poder refractivo.

Los lentes de contacto se fabricaban a partir de vidrio hasta la introducción del polimetilmetacrilato PMMA en la década de 1930 y este último dominaba la industria del LC debido a su calidad óptica, buena maquinabilidad, humectabilidad de la superficie, estabilidad mecánica y durabilidad. En 1936 se desarrolló un LC híbrido, que comprendía una zona óptica central hecha de vidrio con una región escleral de PMMA, y poco después, los lentes esclerales se fabricaron completamente a partir de PMMA en 1936.

Una vez que se estableció que el PMMA podría causar hipoxia corneal, se buscaron nuevos materiales para lentes. El primer lente permeable al gas (PG) que usaba acetato de celulosa se desarrolló en 1937 pero no tuvo éxito debido a la mala calidad de su fabricación. Los elastómeros de silicona, desarrollados entre mediados de la década de 1960 y principios de la de 1970, tenían una mejor permeabilidad al oxígeno, pero también una baja humectabilidad, un alto riesgo de formación de depósitos y altos costos de procesamiento. El acetato butirato de celulosa, introducido en 1974, era menos rígido que el PMMA pero tenía poca permeabilidad al oxígeno, mala humectabilidad y se deforma fácilmente.

MATERIALES GASPERMEABLES
A finales de la década de 1970, la silicona se incorporó a la estructura de PMMA creando una nueva generación de materiales de lentes GP de éxito comercial llamados acrilato de silicona (AS). Las ramas laterales que contienen silicona permitieron la transferencia de oxígeno y, aunque mejoró la permeabilidad al oxígeno, también es hidrófoba y produce ojos secos, con picazón e hiperemia. Los materiales de lentes de acrilato de silicona altamente permeables al oxígeno a menudo tenían un aumento de los depósitos en la superficie del lente, deformación, agrietamiento y fragilidad.

Otras mejoras incluyeron la adición de elementos como estireno y flúor al polímero del AS para mejorar la biocompatibilidad, lo que finalmente dio como resultado el material de acrilato de fluorosilicona (AFS) en 1987. Estos materiales tienen un contenido de silicona reducido, pero niveles más altos de permeabilidad al oxígeno, junto con el crosslinking de polímeros para evitar la flexión del lente. Esto también mejoró la resistencia a los depósitos, la humectabilidad y la comodidad del usuario, y como es más estable dimensionalmente que los materiales AS, es el material de elección en las nuevas adaptaciones de lentes permeable al gas. Los LC GP se utilizan en la corrección del queratocono, astigmatismo alto y en ortoqueratología como una forma de control de la miopía.

MATERIALES DE LENTES DE CONTACTO BLANDOS
A finales de la década de 1950, Otto Wichterle y Drashoslav Lim desarrollaron un material llamado hidroxietil metacrilato (HEMA), que era biológicamente inerte y compatible con el tejido humano. Un encuentro casual con un oftalmólogo dio como resultado que Wichterle buscara el desarrollo de un LC blando. En 1961, Wichterle presentó una patente para un método de fabricación por moldeo por rotación de LC blandos (llamados lentes de hidrogel) que revolucionó la industria de los LC. Bausch & Lomb adquirió esta patente, y el LC Soflens® se introdujo en todo el mundo en 1972.

La FDA aprobó la modalidad de uso prolongado de LC de hidrogel en 1981; sin embargo, el aumento posterior de las complicaciones oculares dio como resultado que el uso prolongado se limitara a seis noches consecutivas. Antes de la década de 1980, los pacientes usaban el mismo par de LC hasta que se dañaban o perdían. Sus consecuencias oculares llevaron a la introducción de lentes de reemplazo frecuente, con Johnson & Johnson lanzando el primer LC descartable de reemplazo semanal en 1988 y el primer LC descartable diario en 1994.

La introducción de materiales de hidrogel de silicona (HiSi), a fines de la década de 1990, fue anunciada como “el avance más significativo en la tecnología de materiales de LC” desde el desarrollo del HEMA. Este nuevo material fue la culminación de años de investigación para aumentar la permeabilidad al oxígeno sin afectar negativamente otras propiedades del material. Al combinar silicona con monómeros de hidrogel convencionales, el elemento de silicona proporciona una mayor permeabilidad al oxígeno y el componente de hidrogel permite el transporte de fluidos y el movimiento del lente.
El desarrollo de material más reciente es un LC blando descartable diario que combina las propiedades de los materiales HiSi y HEMA. El contenido de agua y el módulo cambian del núcleo de silicona a la superficie de HEMA, lo que proporciona una mayor permeabilidad al oxígeno con una superficie hidrófila.

La generación actual de lentes de diseño escleral híbrido tiene una zona óptica central en FSA de alta permeabilidad al oxígeno, rodeada por una falda escleral HEMA o HiSi. Se han desarrollado materiales acrilato de fluorosilicona más nuevos que incorporan HEMA, conocidos como “AFS modificado”, que mejoran aún más la humectabilidad de la superficie y comodidad para el usuario.

TEÑIDO DE LENTES DE CONTACTO
Los lentes de contacto pueden teñirse por varias razones, como un tinte de manipulación para mejorar la visibilidad del lente, un tinte cosmético para cambiar o mejorar el color del iris, un tinte protésico para enmascarar la deformidad visible en la parte anterior del ojo o un tinte terapéutico para tratar un defecto o enfermedad.

El proceso de teñir un LCGP y un LC blando es ligeramente diferente, con lentes GP que se tiñen agregando el tinte a la mezcla de monómeros antes de la polimerización, o agregando el tinte al polímero y luego mezclando para dispersar el color. El lente puede empaparse en un tinte soluble en agua, o en una solución de tinte en presencia de un catalizador, durante un período de tiempo fijo a una temperatura particular, o el tinte puede imprimirse en el propio material del lente. Un desarrollo reciente es un material de LC blando fotocromático, en el que las propiedades fotocrómicas pueden crearse mediante la inclusión de cromenos, espiropiranos u oxazinas polimerizables, entre otros.

Los monómeros que bloquean la radiación ultravioleta pueden incorporarse en la matriz del material tanto en materiales GP como en materiales LC blandos. Sin embargo, la capacidad de bloqueo de los rayos UV de los materiales de LC es inadecuada y se recomiendan anteojos de sol con filtro UV con el uso de LC.

El material ideal para lentes de contacto debe ser seguro, inerte, biocompatible, no tóxico y cómodo para el ojo, permitir una transmisión de luz del 100%, proporcionar una visión clara y estable, permeable al oxígeno y a los iones, cumplir o superar los requisitos de oxígeno de la córnea, ser durable, estable química y mecánicamente con buena humectabilidad, resistente a los depósitos con un contenido adecuado de agua y fácil de procesar con un bajo costo de fabricación y capaz de filtrar los rayos UV.

EL FUTURO
Se han propuesto numerosos conceptos que utilizan materiales prototipo para ayudar en la corrección de la visión, como se describe a continuación.

Lentes adaptables
Estos lentes corrigen el error de refracción alterando reversiblemente el índice de refracción o la forma del lente. Los diseños de cristal líquido combinan propiedades tanto de sólidos como de líquidos cristalinos y han recibido mucha atención especialmente en la corrección de la presbicia. En su estado sólido, las moléculas del cristal líquido están en orden regular y se mantienen en posiciones fijas. Tras la aplicación de una corriente eléctrica controlada, las moléculas del cristal líquido giran en una formación líquida, cambiando así el índice de refracción y, por lo tanto, la distancia focal.

Se desarrolló un prototipo de LC de cristal líquido hecho de PMMA para corregir la presbicia, aunque las investigaciones recientes se centran en el uso de materiales de hidrogel con una capa de cristal líquido embebida. El cambio de la visión de lejos a la de cerca requiere electrónica externa, posiblemente tecnología inalámbrica, que utilice detección de parpadeo o sensores de proximidad que sigan la convergencia del ojo o cambio en el tamaño de la pupila durante la convergencia como posibles enfoques para inducir el cambio en la potencia refractiva.

Lentes para la administración de fármacos por vía ocular
Se están investigando nuevos materiales de LC para la administración de fármacos oculares, incluido un hidrogel interpenetrante de doble red, que combina, pero conserva las propiedades individuales de los dos hidrogeles seleccionados. Los materiales de lentes sensibles a la temperatura y al pH alteran su conformación tras la exposición a temperatura o pH del ojo, lo que permite la liberación del fármaco incrustado o encapsulado en el ojo. Se otorgó una patente para un LC iontoforético en el que moléculas terapéuticas cargadas eléctricamente son impulsadas de manera no invasiva hacia la cámara anterior o posterior del ojo, eliminando potencialmente la necesidad de inyecciones oculares intrusivas utilizadas para algunas afecciones crónicas de la retina y edema macular seleccionado.

Lente biomimético
Se desarrolló un prototipo de LC en el que las señales de electrooculograma (EOG), generadas por los movimientos oculares, la activación rápida de la lente. Se anticipa que este diseño de lente, que comprende películas de elastómero dieléctrico electroactivo, PMMA y materiales de tereftalato de polietileno, podría usarse en la fabricación de prótesis visuales, o permitir el enfoque automático ajustable para la visión de cerca y de lejos a través de un mecanismo de doble parpadeo, o usarse para controlar remotamente la robótica suave a través de señales EOG.

Los enfoques de la corrección de la visión han progresado enormemente. Esto incluye avances en los materiales y procesos de fabricación utilizados para producir lentes de contacto. Teniendo en cuenta los avances significativos durante el último medio siglo, se prevé que las tecnologías emergentes desempeñarán un papel vital en la forma en que se corrija la visión en el futuro.

REFERENCIA
Adaptado de: Pillay R, Hansraj R, Rampersad N. Historical Development, Applications and Advances in Materials Used in Spectacle Lenses and Contact Lenses. Clin Optom (Auckl). 2020;12:157-167. Published 2020 Sep 29. doi:10.2147/OPTO.S257081