色素性コンタクトレンズ

アプリケーションノート

ジム・ギブソン、ロリ・ラヴァニエ、サーシャ・ロドニャンスキー

近年、コンタクトレンズ市場は、視力矯正という当初の目標を超えて拡大し、装飾的な品質の製品が含まれるようになりました。 そのような製品の例のXNUMXつは、装飾ソフトコンタクトレンズ(DSCL)であり、ピグメントコンタクトレンズまたは着色コンタクトレンズとも呼ばれます。 着色レンズは、さまざまなスタイル、色、パターンで表示され、さまざまな種類の顔料を使用し、処方の有無にかかわらず利用できます。 顔料の場所と分布は、メーカーと消費者の両方にとって重要です。 研究では、コンタクトレンズの表面に色素が存在すると炎症を引き起こし、目の実際の表面にリスクをもたらすことが示されています1。 装飾的なソフトコンタクトレンズ(DSCL)の顔料の位置と深さの分布を評価するために、さまざまな分析方法が適用されています2.

この研究では、Eurofins EAG Laboratoriesで利用可能なマルチテクニックアプローチを使用して、市販の色素性コンタクトレンズ(図1a)の表面とバルクの特性を評価しました。 光学イメージング、BSE(後方散乱電子)断面イメージング、XPS深さプロファイリング、TOF-SIMSイオンイメージングを含むこの研究は、顔料の表面露出と深さ分布に関する有用な情報を提供しました。

レンズの組成は、分析前は不明でした。 TOF-SIMS検査は、レンズのかすめ角断面で実行されました(図1b)。 より詳細な分析のために、かすめ角は表面の特徴を広げました。 HEMA(ヒドロキシエチルメタクリレート)がレンズのベース材料として特定され、表面近くに2つの顔料成分、酸化鉄と酸化チタンが粒子状に分布していました(図XNUMX)。

法線断面のBSE(後方散乱電子)画像(図3)は、さまざまなサイズの粒子として存在し、さまざまな場所のさまざまな深さに分布する顔料の空間分布を視覚化するのに役立ちました。 BSE画像から得られた顔料の深さ分布の範囲は、約0.4μmから7.6μmでした。

XPS分析は、レンズの円周近くの最も暗い円の外面で開始されました。 表面調査スペクトルでは、炭素、窒素、酸素、シリコンのみが検出され、顔料成分の痕跡は観察されませんでした(図4)。 XPS深度プロファイルはCを使用して実行されました60 スパッタリング中の有機材料への損傷を最小限に抑えるイオン銃。 このプロファイルは、酸化鉄顔料が酸化チタンよりもはるかに高い濃度で存在することを示しました(図5a)。 さらに、酸化チタン信号は、酸化鉄よりも深くなるまで観察されませんでした(図5b)。 どちらも、表面に露出することなく、有機層の下に見つかりました。

結論として、分析方法の組み合わせにより、調査した着色レンズには、幅広い深さおよび横方向の範囲に分布する粒子の形で存在する多数の酸化鉄および少数の酸化チタン顔料が含まれていましたが、顔料粒子は表面に露出していませんでしたレンズ; したがって、目や周囲の組織に研磨による損傷を引き起こす可能性はありませんでした。

図1a。 この光学画像は、この研究で調べたレンズの上面図を示しています。 赤い矢印は、ダイヤモンドブレード付きのクライオミクロトームを使用したSEM分析のためにレンズが切断された場所を示しています。

図1b。  この光学画像の赤いボックスは、TOF-SIMS分析の場所を示しています。

図2。 かすめ角レンズセクションのTOF-SIMSイメージングは​​、酸化鉄顔料(赤)、酸化チタン顔料(緑)の分布、およびHEMA(ヒドロキシエチルメタクリレート)レンズ材料(青)を示しています。 レンズ表面の色素信号は明らかではありませんでした。

図3。  法線レンズの断面のBSE(後方散乱電子)画像(画像の左側に凸面がある)は、酸化鉄と酸化チタン顔料の明るい部分が深さ7.74 µmに達することを示しています。

図4。 暗いリングの上の外側表面のXPS調査スペクトル。 色素特異的な種は観察されませんでした。

図5a。 XPS深さプロファイリングは、顔料が直接表面に露出していないことを示し、酸化鉄顔料の濃度は酸化チタンの濃度よりもはるかに高くなっています。 レンズ材料の最も豊富な要素Cは、低濃度の要素の分布に焦点を合わせるために示されていません。

図5b。 XPS深度プロファイルの拡大図は、酸化チタン顔料が酸化鉄よりも表面から遠くに分布していることを示しています。

参考文献

  1. Jung JW等。 眼表面上の着色コンタクトレンズの色素位置の影響 Optom Vis Sci。 2016年93月; 8(997):p。 1003-XNUMX。
  2. 野村祐輔他装飾用ソフトコンタクトレンズの顔料分布と深さ分析法の評価アイ&コンタクトレンズ:2018年44月–第105巻–号–p。 S112〜SXNUMX

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