Lentilles de contact pigmentées

NOTE D'APPLICATION

Ces dernières années, le marché des lentilles de contact s'est élargi au-delà de son objectif initial de correction de la vision pour inclure des produits aux qualités décoratives. Un des exemples de tels produits est les lentilles de contact souples décoratives (DSCL), également appelées lentilles de contact pigmentées ou teintées. Les lentilles pigmentées apparaissent dans différents styles, couleurs et motifs, utilisent différents types de pigments et sont disponibles avec ou sans ordonnance. L'emplacement et la distribution des pigments sont importants pour les fabricants et les consommateurs. Des études ont montré que la présence de pigments à la surface de la lentille de contact peut provoquer une inflammation et présenter des risques pour la surface réelle de l'œil1. Diverses méthodes analytiques ont été appliquées pour évaluer la localisation des pigments et la distribution de la profondeur dans les lentilles de contact souples décoratives (DSCL)2.

Dans cette étude, la surface et le volume d'une lentille de contact pigmentée obtenue dans le commerce (Fig. 1a) ont été caractérisés en utilisant l'approche multi-technique disponible aux laboratoires Eurofins EAG. L'étude, qui comprenait l'imagerie optique, l'imagerie en coupe transversale de l'ESB (électrons rétrodiffusés), le profilage en profondeur XPS et l'imagerie ionique TOF-SIMS, a fourni des informations utiles sur l'exposition à la surface des pigments et la distribution de la profondeur.

La composition de la lentille était inconnue avant l'analyse. L'examen TOF-SIMS a été réalisé sur une coupe à angle rasant de la lentille (Fig. 1b). L'angle de rasage a élargi les caractéristiques de la surface pour une analyse plus détaillée. HEMA (hydroxyéthylméthacrylate) a été identifié comme le matériau de base de la lentille et la surface proche avait deux composants de pigment, l'oxyde de Fe et l'oxyde de Ti, distribués sous forme de particules (Fig. 2).

L'image BSE (électron rétrodiffusé) (Fig.3) de la section transversale à angle normal a aidé à visualiser la distribution spatiale des pigments, présents sous forme de particules de différentes tailles et distribués à différentes profondeurs à différents endroits. La plage de distribution en profondeur des pigments obtenus à partir de l'image BSE était d'environ 0.4 µm à 7.6 µm.

L'analyse XPS a été lancée sur la surface externe du cercle le plus sombre près de la circonférence de la lentille. Seuls le carbone, l'azote, l'oxygène et le silicium ont été détectés dans le spectre d'étude de surface, alors qu'aucune trace de composants pigmentaires n'a été observée (Fig. 4). Le profil de profondeur XPS a été réalisé à l'aide d'un C60 pistolet à ions pour minimiser les dommages aux matériaux organiques pendant la pulvérisation. Le profil a montré que le pigment d'oxyde de Fe était présent à une concentration beaucoup plus élevée que le pigment d'oxyde de Ti (figure 5a). De plus, le signal d'oxyde de Ti n'a été observé que bien plus profondément que l'oxyde de Fe (Fig.5b). Les deux ont été trouvés sous la couche organique sans aucune exposition de surface.

En conclusion, une combinaison de méthodes analytiques a montré que la lentille pigmentée examinée contenait des pigments majoritaires d'oxyde de Fe et minoritaires d'oxyde de Ti présents sous forme de particules réparties sur une large profondeur et une large gamme latérale, cependant, les particules de pigment n'étaient pas exposées à la surface de la lentille; par conséquent, ils n'étaient pas susceptibles de causer des dommages abrasifs à l'œil ou aux tissus environnants.

Illustration 1a. Cette image optique montre la vue de dessus d'une lentille examinée dans cette étude. La flèche rouge indique où la lentille a été sectionnée pour l'analyse SEM à l'aide d'un cryo-microtome avec une lame de diamant.

Graphique 1b.  La boîte rouge sur cette image optique montre l'emplacement de l'analyse TOF-SIMS.

Figure 2. L'imagerie TOF-SIMS de la section de lentille à angle rasant montre le pigment d'oxyde de Fe (rouge), la distribution du pigment d'oxyde de Ti (vert) et le matériau de la lentille HEMA (hydroxyéthylméthacrylate) (bleu). Le signal pigmentaire à la surface de la lentille n'était pas évident.

Figure 3.  L'image BSE (électron rétrodiffusé) de la section transversale de la lentille à angle normal (avec la surface convexe sur le côté gauche de l'image) montre des zones lumineuses de pigments d'oxyde de Fe et d'oxyde de Ti atteignant des profondeurs de 7.74 µm.

Figure 4. Spectre d'enquête XPS de la surface extérieure au-dessus de l'anneau sombre. Aucune espèce spécifique aux pigments n'a été observée.

Illustration 5a. Le profilage en profondeur XPS montre que les pigments ne sont pas exposés à la surface immédiate et que la concentration de pigment d'oxyde de Fe est beaucoup plus élevée que celle d'oxyde de Ti. L'élément le plus abondant du matériau de la lentille, C, n'est pas montré afin de se concentrer sur la distribution des éléments avec des concentrations plus faibles.

Graphique 5b. La vue agrandie du profil de profondeur XPS montre que le pigment d'oxyde de Ti était distribué plus loin de la surface que l'oxyde de Fe.

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