피그먼트 콘택트 렌즈

애플리케이션 노트

Jim Gibson, Lori LaVanier 및 Sasha Rodnyansky 작성

최근 콘택트 렌즈 시장은 원래의 시력 교정 목표를 넘어 장식적인 품질의 제품을 포함하여 확대되었습니다. 이러한 제품의 예 중 하나는 안료 또는 착색 콘택트 렌즈라고도하는 장식용 소프트 콘택트 렌즈 (DSCL)입니다. 착색 렌즈는 상이한 스타일, 색상 및 패턴으로 나타나고, 상이한 유형의 안료를 이용하며, 처방의 유무에 관계없이 이용 가능하다. 안료의 위치와 분포는 제조업체와 소비자 모두에게 중요합니다. 연구에 따르면 콘택트 렌즈 표면에 안료가 있으면 염증을 유발하고 눈의 실제 표면에 위험을 초래할 수 있습니다1. 장식용 소프트 콘택트 렌즈 (DSCL)의 안료 위치 및 깊이 분포를 평가하기 위해 다양한 분석 방법이 적용되었습니다2.

이 연구에서, 상업적으로 입수 한 안료 콘택트 렌즈 (도 1a)의 표면 및 벌크는 Eurofins EAG Laboratories에서 이용 가능한 다중 기술 접근법을 사용하여 특성화되었다. 광학 이미징, BSE (backscattered electron) 단면 이미징, XPS 깊이 프로파일 링 및 TOF-SIMS 이온 이미징을 포함한 연구는 안료 표면 노출 및 깊이 분포에 대한 유용한 정보를 제공했습니다.

렌즈의 구성은 분석 전에 알려지지 않았습니다. TOF-SIMS 검사는 렌즈의 grazing angle 단면에서 수행되었습니다 (그림 1b). 방목 각도는 더 자세한 분석을 위해 표면 특징을 넓혔습니다. HEMA (hydroxyethylmethacrylate)가 렌즈의 기본 재료로 확인되었고 가까운 표면에는 입자로 분포 된 Fe 산화물과 Ti 산화물의 두 가지 안료 성분이 있습니다 (그림 2).

법선 각도 단면의 BSE (backscattered electron) 이미지 (그림 3)는 안료의 공간 분포를 시각화하는 데 도움이되었으며, 서로 다른 크기의 입자로 존재하며 서로 다른 위치에 다양한 깊이로 분포되어 있습니다. BSE 이미지로부터 수득 된 안료의 깊이 분포 범위는 대략 0.4㎛ 내지 7.6㎛였다.

XPS 분석은 렌즈 주변의 가장 어두운 원의 바깥 쪽 표면에서 시작되었습니다. 표면 조사 스펙트럼에서는 탄소, 질소, 산소 및 실리콘 만 검출되었으며 안료 성분의 흔적은 관찰되지 않았습니다 (그림 4). XPS 깊이 프로파일은 C를 사용하여 수행되었습니다.60 스퍼터링 중 유기 물질의 손상을 최소화하는 이온 건. 프로파일은 Fe 산화물 안료가 Ti 산화물보다 훨씬 더 높은 농도로 존재 함을 보여 주었다 (도 5a). 또한, Ti 산화물 신호는 Fe 산화물보다 훨씬 더 깊어 질 때까지 관찰되지 않았다 (도 5b). 둘 다 표면 노출없이 유기 층 아래에서 발견되었다.

결론적으로, 분석 방법의 조합은 조사 된 안료 렌즈가 넓은 깊이 및 측면 범위에 걸쳐 분포 된 입자 형태로 존재하는 대부분의 Fe 산화물 및 소수 Ti 산화물 안료를 함유하지만 안료 입자는 표면에 노출되지 않았다는 것을 보여 주었다. 렌즈; 따라서 눈이나 주변 조직에 거친 손상을 일으킬 가능성이 없었습니다.

그림 1a. 이 광학 이미지는이 연구에서 검사 한 렌즈의 평면도를 보여줍니다. 빨간색 화살표는 다이아몬드 블레이드가있는 cryo-microtome을 사용하여 SEM 분석을 위해 렌즈가 단면 화 된 위치를 나타냅니다.

그림 1b.  이 광학 이미지의 빨간색 상자는 TOF-SIMS 분석의 위치를 ​​보여줍니다.

그림 2. grazing angle lens 섹션의 TOF-SIMS 이미징은 Fe 산화물 안료 (빨간색), Ti 산화물 안료 (녹색) 분포 및 HEMA (hydroxyethylmethacrylate) 렌즈 재료 (파란색)를 보여줍니다. 렌즈 표면의 안료 신호는 분명하지 않았습니다.

그림 3.  법선 앵글 렌즈 단면의 BSE (backscattered electron) 이미지 (이미지의 왼쪽에 볼록한 표면이 있음)는 깊이가 7.74㎛에 이르는 Fe 산화물 및 Ti 산화물 안료의 밝은 영역을 보여줍니다.

그림 4. 다크 링 위의 외부 표면의 XPS 측량 스펙트럼. 안료 특이 종은 관찰되지 않았다.

그림 5a. XPS 깊이 프로파일 링은 안료가 바로 표면에 노출되지 않고 Fe 산화물 안료의 농도가 Ti 산화물의 농도보다 훨씬 높다는 것을 보여줍니다. 더 낮은 농도의 요소의 분포에 초점을 맞추기 위해 렌즈 재료 C의 가장 풍부한 요소 C는 도시되지 않았다.

그림 5b. XPS 깊이 프로파일의 확대도는 Ti 산화물 안료가 Fe 산화물보다 표면으로부터 더 멀리 분포되어 있음을 보여준다.

참조

  1. Jung JW et al. 착색 된 콘택트 렌즈에서 안료 위치가 안구 표면에 미치는 영향. Optom Vis Sci. 2016 년 93 월; 8 (997) : p. 1003-XNUMX.
  2. Nomura, Yusuke et al. 장식용 소프트 콘택트 렌즈의 안료 분포 및 깊이 분석 방법 평가. Eye & Contact Lens : 2018 년 44 월 – 105 권 – Issue – p. S112 ~ SXNUMX

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