コンタクトレンズ:設計最適化に重要な表面化学の理解

アプリケーションノート

考察

コンタクトレンズ 効果的、安全、そして快適に着用するためには、さまざまな物理的性質を備えていなければならない複雑な素材です。 これらの特性は下記のものを含んでいる:(1)Oを伝達するために高い酸素の透磁率2 連続的な涙液膜がレンズをコーティングするように角膜への(XNUMX)親水性表面は、潤滑性ならびに細菌およびタンパク質吸着に対する(XNUMX)耐性を提供する。 両方を理解する 表面 影響により バルク化学 レンズの性能は、エンジニアリングの最適性能にとって重要です。 表面感度(0-5 nmサンプリング深さ)、標準のない定量化、そして元素だけでなく官能基も検出する能力の組み合わせ XPS(X線光電子分光法) これらの材料の表面近傍の化学的性質を決定するための強力な分析ツール。

以下の調査スキャンは、親水性ポリビニルピロリドン(PVP)コポリマーを含まない(図1)および含まない(図2)一般的なヒドロゲルレンズ材料(ポリヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA))を示しています。 PVP含有レンズ中の窒素。

以下の調査スキャンは、親水性ポリビニルピロリドン(PVP)コポリマーを含まない(図1)および含まない(図2)一般的なヒドロゲルレンズ材料(ポリヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA))を示しています。 PVP含有レンズ中の窒素。

図1 HEMAベースのコンタクトレンズスペクトル

図1 HEMAベースのコンタクトレンズスペクトル

図2 HEMA + PVPコンタクトレンズスペクトル

図2 HEMA + PVPコンタクトレンズスペクトル

純粋なHEMAレンズでは、観察された元素濃度と予測された元素濃度の間に優れた一致があり、炭素1スペクトル(図3)は純粋で汚染されていないレンズ表面を示しています。 PVPは、レンズ表面の引裂き濡れ性を改善するために第2のレンズに添加されるので、表面におけるPVPの割合を定量化できることが重要である。 これは、観察された窒素濃度を純粋なPVPについて予測されたものと比較することによって行われる。 レンズXNUMXは、表面にXNUMX%PVPを含んでいた。 この結果は、炭素2スペクトルにおけるO = CNピークの存在によって確認される(図20)。

図3 pHEMAレンズからの高分解能カーボン1スペクトルのカーブフィット。 既知のHEMA化学構造と一致する、CO:COOのXNUMX:XNUMX比に注目されたい。 予想される濃度は、表2とよく一致して、[C] = 1%および[O] = 66.7%です。

図3 pHEMAレンズからの高分解能炭素1スペクトルのカーブフィット 既知のHEMA化学構造と一致する、CO:COOのXNUMX:XNUMX比に注目されたい。 予想される濃度は、表2とよく一致して、[C] = 1%および[O] = 66.7%です。

図4 pHEMA-PVPレンズからの高分解能カーボン1スペクトルのカーブフィット。 PVPを示す(および上記の図XNUMXには存在しない)XNUMX eVにおけるO = CN成分に留意されたい。

図4 pHEMA ‐ PVPレンズからの高分解能炭素1スペクトルの曲線当てはめ PVPを示す(および上記の図XNUMXには存在しない)XNUMX eVにおけるO = CN成分に留意されたい。

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