От Давинчи до Джонсон и Джонсон: когда изобрели контактные линзы

Сегодня число пользователей контактными линзами составляет более 125 млн. человек. Эти крошечные конструкции позволяют корректировать зрение и даже менять цвет глаз. История их появления насчитывает более 500 лет, а начинателем всего этого по праву считают Леонардо да Винчи.

Предпосылки создания линз

Мастер Леонардо о глазной оптике заговорил первым. В своих опытах он погружал лицо испытуемого в миску с водой и тот говорил, что так видит лучше. Тогда никто не знал, что вода просто увеличивает остроту периферического зрения.

В 1508 г Леонардо создал эскизы с изображением предполагаемого приспособления для улучшения зрения. Устройство было похоже на шар с водой, который надевали на глаза. Это и было прототипом линз.

Среди многочисленных последователей да Винчи был французский философ, математик и физик Рене Декарт. Он предложил использовать трубочку с водой с увеличительным стеклом на конце, которую надо было фиксировать на глазном яблоке. И хотя в 1632 г он надел эту конструкцию сам, носить ее оказалось невозможно.

Она была неудобная, громоздкая, стесняющая движения. Стекло быстро запотевало и было ничего не видно. Трубочка мешала моргать, что приводило к сухости роговицы. Изобретение было признано опасным и травматичным.

Прибор Декарта усовершенствовал английский физик Томас Юнг, сделав трубочку более короткой. Его последователи — соотечественники Зигрист и Лонштейн создали на основе этого устройства гидроскопы.

Они предназначались для лечения глаз с нарушениями роговицы. Гидроскопы напоминали маску аквалангиста, заполненную водой, через которую пациент должен был смотреть. Снова прибор оказался громоздким, да еще и приводил к мацерации кожи вокруг глаз при длительном ношении.

Прошло еще 200 лет и к проблеме линз вернулся ученый из Британии — физик и астроном Джон Гершель. В своих трудах он указал, что главное для линзы — это повторь формы глаза. В 1823 г Гершель детально описал роговичную линзу и привел ряд доказательств, указывающих на выполнимость идеи на практике.

По сути, он соединил все доступные на то время теории в одну. Ведь тогдашние ученые не представляли, как будет выглядеть правильная линза. Она должна корректировать зрение и при этом оставаться комфортной при ношении.

Когда появились линзы на рынке оптики

Массовое производство было осуществлено брендом Carl Zeiss (Германия) в 1913 г. Данная компания в те времена была начинающей и специализировалась на выуске микроскопов.

Карл Цейс стал развивать дело своего земляка — стеклодува Фридриха Мюллера. В 1887 году тот первым изобрёл стеклянную линзу, которая размещалась на глазу пациента. Такой цели он не ставил, хотел просто помочь своему другу лучше видеть.

Цейс внес свои новшества в линзы Мюллера — шлифовал стекло и придал форму человеческого глаза, что сделало их более удобными. Но производимые линзы были все одинаковыми по размеру, ведь оборудование было только одно. Цейс пытался создать и роговичные линзы, но те не держались на глазу и дело провалилось.

Проблема была решена после знакомства Цейса с Отто Шоттом — немецким химиком, специалистом по производству стекла. Вместе они создали различные стекла, которые подходили уже большему количеству людей.

Возможность придания линзе формы глаза была осуществлена венгерским врачом Джозефом Даллосу в 1929 году. А в 1938 г произошла настоящая революция в офтальмологии — американцы Т. Обриг и Д. Малер стали применять в производстве линз пластик, именуемый полиметилметакрилатом (РММА). Такие линзы прекрасно ложились на глаза, не сползали и не давили поскольку были очень легкими. При этом улучшали зрение в разы.

В 1947 г было запущено их массовое производство. По диаметру они были 1,2 см. Это стало сенсацией и официальным «летоисчислением» современной контактной коррекции. Минус пластика был выявлен позже, когда обнаружился дискомфорт и раздражение от него роговицы.

В 1968 г американская компания Bausch+Lomb начала новый проект, а в 1970 впервые наладила выпуск. Это были те самые линзы из нового гидрофильного материала.

Первые линзы из стекла

Первым разработчиком стеклянной линзы с 1888 г считается уже упомянутый немецкий стеклодув Фридрих Мюллер. Его близкий друг потерял веко и часто жаловался Фридриху на сухость в глазу и туман в зрении. Мюллер поставил себе целью помочь и создал линзу исключительно для защиты глаза от негатива внешней среды, чтобы предотвратить высыхание слизистой.

В дальнейшем он стал создавать модели и для широкого круга клиентов. Его линзы были 2-цветными и повторяли форму глаза, что уже было новаторством. Роговицу прикрывало прозрачное стекло, а склеру — белое.

Швейцарский врач Адольф Фик в 1888 г тоже изобрел тонкие стеклянные линзы для глаз, они фиксировались на всей поверхности глаза. Его склеральная линза весила 0,5 г и была очень неудобной, но зрение улучшала. Сначала Фик испытывал их на животных. Для людей он стал изготавливать гипсовые матрицы, а потом по ним отливал сами приспособления.

Проблему линз он изучил достаточно глубоко, детально описал период адаптации, переносимость и составил подробнейшее руководство. Еще через 8 лет, в 1896 г он создал учебник и описал в нем 8 вариантов направления развития данной отрасли коррекции зрения.

Во врачебную практику ввел стеклянную линзу в 1889 г офтальмолог из Германии Август Мюллер (однофамилец Фридриха Мюллера). Это была тема его докторской диссертации. О Фике он не знал и начинал все сам, с нуля. Линзы помогал ему готовить оптик Гимрера, после чего Мюллер сам тестировал их на себе (его зрение было -14). Актуальность его работ очевидна и сегодня.

Пластмассовые линзы

Следующим этапом в истории линз стало открытие в 30 г.г. ХХ века венгерскго врача Иштвана Дьерфи. Он знал о несовершенстве стеклянных линз, которые давили на глаза, вызывая боль, и разработал свою — из пластмассы. Материал, который он использовал — назывался Plexiglas и имел повышенную жесткость. Но патент на производство таких контактных линз Дьерфи все же получил.

В 1937 г Теодор Обриг в такую конструкцию добавил краситель флуоресцин и получил первую цветную линзу.

В 1947 г оптик из Англии Кевин Тухи достиг большего: он придумал и создал линзы исключительно для покрытия роговицы! Их диаметр был неслыханно маленьким для того времени — от 10,80 до 12,50 мм. Это было в разы практичнее.

Подробная разработка таких изделий была проведена в 1950 Франком Дикенсоном, Вильгельмом Зоньесом и Джоном Нилом. Они еще более уменьшили ширину линз — около 0,20 мм, а еще более тонкие (0,10 мм) появились в начале 1960. Они имели округленные края и были меньше в диаметре. Тогда то все и захотели иметь такие линзы вместо очков.

Мягкие линзы

Первый мягкий материал применил немецкий ученый Отто Вихтерле из Чехословакии. В 1958 г он был директором Макромолекулярного Института чехословацкой Национальной Академии Наук и работал с химиком Дрэхослэвом Лимом. Совместно они создали новый мягкий пластик — гидрогелевый. Вернее, это был гидрофильный полимер (НЕМА), который имел свойство поглощать 40 % воды, в мокром виде становился очень мягким и эластичным.

В дальнейшем эти линзы стали называть гидрогелевыми. Материал подвергся длительным испытаниям и проявил полную совместимость с тканями человека. Это означало невозможность отторжения их глазом. Пластик был абсолютно прозрачен, прекрасно держал свою форму.

В 1960 г Национальная патентная корпорация приобрела права на его производство для изготовления контактных линз.

В 1968 г мягкие линзы были признаны сначала Управлением по контролю лекарственным препаратом, а в 1976 г Законом о медицинских приборах объявлены медицинским прибором. Патент на воздухопроницаемые линзы был сделан в 1986 г в США.

Цветные контактные линзы

Первые цветные линзы появились в 1981 г, они были предназначены для изменения цвета глаз. Создателем была корпорация СІВІ Vision. Эстетических целей они не преследовали, а просто были вариантом прозрачных изделий.

В 1984 г та же компания начала серийное производство изделий для изменения цвета глаз у светлоглазых людей. Темноглазым пришлось ожидать еще 7 лет.

Сначала цветные линзы создавались для спортсменов, которым по роду своей профессии должны видеть некоторые цвета лучше других в спектре (например, желтый теннисный мячик). Для них были созданы светоотражающие модели, которые могли усиливать определенные спектры, поглощая остальные цвета.

Далее стали создавать линзы без корректирующего эффекта, но декоративные. Они получили название карнавальных из-за неестественности вида, и применялись часто в киноиндустрии. Такие линзы позволяли превратить глаза в «кошачьи» или «глаза вампира». На них наносился в виде линий или точек непрозрачный пигмент, который повторял рисунок радужки. В центре цветной линзы всегда находилась прозрачная зона, с помощью которой все окружающие цвета воспринимались правильно.

Торические линзы

Торические линзы были впервые выпущены в 1978 году. Они имеют особую конструкцию с большой толщиной и сфероцилиндрической формой. У нее 2 некольцевые оптические зоны под определенным углом. Одна из них корректирует астигматизм, а другая — миопию или гиперметропию. Они кислородопроницаемые и позволяют глазу «дышать».

Новые решения в отношении контактных линз в разработке и сегодня. В будущем, возможно будут созданы самоочищающиеся линзы или биосовместимые материалы с пропускной способностью кислорода до 100%.