Interactions Matériaux-Vivant Sébastien Pirlet
Sommaire I. Introduction II. Biocompatibilité III. Matériaux utilisés et types de lentilles IV. Fabrication des lentilles I. Conclusion
Introduction 1508 : Invention du concept de lentilles par Léonard de Vinci. 1887 : Premières lentilles (en verre) 1961 : Premières lentilles souples 1998 : Apparition des lentilles actuelles (silicone hydrogel) Aujourd hui, 125 millions de personnes portent des lentilles
Biocompatibilité Paramètres importants : Perméabilité de la lentille à l oxygène Humidification de l œil Contact cornée-lentille Pour assurer la transparence, la cornée est non vascularisée = nécessité d assurer l arrivée d oxygène. Transmission suffisante de la lumière
Matériaux utilisés Premier matériaux utilisé : le verre Couvraient la totalité de l œil Imperméable à l oxygène : inconfort Depuis 50 ans, les lentilles sont en polymères Perméabilité plus élevée à l oxygène Plus légère que le verre Transmission de la lumière supérieure à 90%
Types de lentilles 2 grands types de lentilles Lentilles rigides Lentilles souples Diamètre entre 8 et 10 mm Perméabilité moins importante Plus grand temps d adaptation de l œil Durée de vie de plusieurs années Capable de corriger la plupart des défauts Diamètre plus élevé Importance de la perméabilité Adaptation quasi immédiate Durée de vie d un jour à un an Gamme de correction plus réduite
Lentilles souples Lentilles souples en hydrogel Lentilles fabriquées avec quelques monomères de base selon les propriétés désirée : perméabilité à l oxygène, résistance aux dépôts ou à la déshydratation. Principaux monomères de base : Hydrométhacrylate (HEMA) commercialisé sous le nom phema. N-vinylpyrrolidone (NVP) monomère très hydrophile. glycérylméthacrylate (GMA) 2 groupes hydroxyles qui favorisent la rétention d eau. acide métacrylique (MA) Permet d augmenter la teneur en eau du matériaux. diméthyl acrylamide (DMA) composé très hydrophile. diacétone acrylamide (DAA) bonne résistance aux dépôts mais faible perméabilité.
Lentilles souples Lentilles souples en hydrogel Grand choix de monomère = complexité du choix des matériaux. Classification de la FDA Hydrophilie > 50% Hydrophilie < 50% Non ionique Groupe I Groupe II Ionique Groupe III Groupe IV
Lentilles souples Source : Chimie des Matériaux. P. Jean
Lentilles souples Lentilles souples en silicone hydrogel Intérêt des élastomères du silicone car Dk élevé (perméabilité à l oxygène) Mais difficile à mettre en pratique car le silicone est hydrophobe Développement complexe et récent de la technologie par association avec HEMA (très hydrophile)
Lentilles souples Lentilles souples en silicone hydrogel 1 ère génération : Silicone hydrogel traité en surface au plasma pour le rendre suffisamment hydrophile. Problème : Lentilles très peu souples 2 ème génération : Incorporation d un agent mouillant pour éviter le traitement de surface. Problème : Dk diminue quand l humidité augmente. 3 ème génération : Composition chimique différente. Combinaison de groupes siloxy avec d autres composants. Résultat satisfaisant.
Fabrication des lentilles 3 techniques principales L usinage par enlèvement de copeaux Méthode la plus ancienne. Burin en diamant : technique universelle et très précise. Seul 10% de la matière est utilisée pour faire la lentille. Source : Breard Opticiens
Fabrication des lentilles 3 techniques principales Spin casting Méthode qui permet d associer le moulage à l usinage. Insertion d une quantité précise de monomère dans un moule tournant. Convient pour la production en grande série. Source : Breard Opticiens
Fabrication des lentilles 3 techniques principales Moulage Technique utilisée par la majorité des lentilles souples. Plus rapide que l usinage et meilleure marché pour les grandes séries. Ne permet d assurer que la correction des défauts standards et nécessitent parfois des retouches (polissage, ). Source : Breard Opticiens
Fabrication des lentilles 3 techniques principales : usinage, spin casting et moulage. Le moulage tend à se développer de plus en plus suite à la généralisation des les lentilles à courte durée de vie Exception : les lentilles pour l astigmatisme continueront à être fabriquées par usinage. Le moulage n est en effet pas adapté. Source : Breard Opticiens
Conclusion La lentille est un produit de plus en plus répandu Marché en pleine croissance Plusieurs décennies d évolution Maturité technologique Nombreuses perspectives d évolutions Ajout de microcircuits et de capteurs entre les polymères (lentilles google pour mesurer le taux de glucose, )
Bibliographie Article de référence : Les lentilles de contact, plastique hydrophile. Howard Backman. Sites internet : http://prezi.com/4gbymjaw0r-n/introduction-aux-biomateriaux/ http://p.jean2.pagesperso-orange.fr/lentille/rchimi.htm http://www.opticiensenfrance.com/mes-lentilles/les-differents-types-de-lentilles http://breard.opticiens.oloron.pagesperso-orange.fr/lent_fab.htm
Sébastien Pirlet Merci pour votre attention