Een internationale groep neuro-wetenschappers en materiaal-wetenschappers heeft een revolutionaire technologie ontwikkeld: contactlenzen waarmee mensen en dieren nabij-infrarood licht kunnen waarnemen. Ofwel: contactlenzen met ‘nachtzicht’. De lenzen zetten onzichtbaar infrarood licht (800–1600 nm) om in zichtbaar licht, waardoor gebruikers een extra zintuig krijgen — zonder dat er stroombron of externe apparatuur aan te pas komt.
De lenzen maken gebruik van nanodeeltjes die infrarood fotonen absorberen en deze omzetten in zichtbaar licht binnen het bereik van 400–700 nm. Anders dan traditionele nachtkijkers zijn de lenzen volledig transparant. Hierdoor kunnen gebruikers zowel normaal als infrarood licht tegelijkertijd waarnemen — en opvallend genoeg zelfs beter wanneer de ogen gesloten zijn, omdat infrarood licht effectiever door het ooglid kan dringen. Deze innovatie, onlangs gepubliceerd in het toonaangevende tijdschrift Cell, opent de deur naar geavanceerde, draagbare toepassingen binnen de zorg, beveiliging en communicatie.
Materiaal van zachte lenzen
De contactlenzen zijn vervaardigd met flexibele, biocompatibele polymeren zoals die ook in reguliere zachte lenzen worden gebruikt. De veiligheid en werkzaamheid werden getest bij zowel muizen als mensen. De resultaten zijn veelbelovend: muizen die de lenzen droegen, konden effectief onderscheid maken tussen ruimtes met en zonder infraroodverlichting. Daarnaast toonden fysiologische reacties, zoals pupilvernauwing en hersenactivatie, aan dat het infraroodsignaal daadwerkelijk werd verwerkt.
Ook menselijke proefpersonen konden dankzij de lenzen met succes morsecode-achtige signalen en de richting van infraroodlicht waarnemen. Interessant is dat aanvullende kleurcoderende nanodeeltjes de lenzen in staat stellen om verschillende infraroodspectra zichtbaar te maken in specifieke kleuren (bijvoorbeeld 980 nm als blauw, 808 nm als groen en 1.532 nm als rood). Dit maakt een gedetailleerdere analyse van infraroodbronnen mogelijk en biedt perspectief voor toepassingen bij bijvoorbeeld kleurenblindheid of medische beeldvorming.
Ontwikkelingen in ‘lens-technologie’
Enkele jaren geleden ontwikkelde een Amerikaanse startup speciale lenzen die mensen met een visuele beperking kan helpen om beter te zien. Dat betrof een slimme lens met een microLED-display ter grootte van een zandkorrel en ingebouwde sensoren die real-time informatie kunnen weergeven en het zicht van de drager corrigeren.
Een andere innovatie waar wij eind vorig jaar over schreven, is het implanteren van een synthetisch hoornvlies. Die methode werd vorig jaar al toegepast in het UMC Utrecht. Vanwege het tekort aan donoren blijkt een kunstmatig hoornvlies een goed alternatief te zijn, met name ook voor patiënten met een hoog risico op afstoting of transplantaatfalen. Het is ook een eerste stap naar regeneratieve hoornvliestransplantaten met gekweekte cellen.
Lichtverstrooiing
Hoewel de nu ontwikkelde ‘nachtzicht-lenzen’ nog geen fijne details kunnen weergeven vanwege lichtverstrooiing dichtbij het netvlies, ontwikkelde het team parallel ook een bril met hogere resolutie op basis van dezelfde technologie. De volgende stap is het verhogen van de gevoeligheid van de nanodeeltjes, zodat ook infraroodlicht van natuurlijke of zwakke bronnen kan worden waargenomen.
De onderzoekers hopen met verdere samenwerking de technologie door te ontwikkelen tot een nauwkeuriger en breder toepasbaar hulpmiddel. In potentie betekent dit een doorbraak voor niet-invasieve assistieve technologieën, met toepassingen in de zorg, zoals nachtvisie voor hulpdiensten, visuele ondersteuning bij slechtziendheid en zelfs nieuwe vormen van medische diagnostiek.
