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LEZIONE 7 14/12/2011<br />
Lenti morbide: Idrogel fisici e chimici. Classi<br />
materiali per LAC morbide. Monomeri: HEMA,<br />
DMA, GMA, PC. Idrogel al silicone: I a e II a<br />
generazione. Produzione LaC: tornitura,<br />
centrifugazione e stampaggio. Interazione con<br />
le proteine. Trattamenti Superficiali LaC: Plasma<br />
e PC-IMC.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Lenti Morbide<br />
Sono comunemente le più usate (85% del mercato).<br />
Sono costituite da un idrogel di un polimero “plastico” sopra alla<br />
sua temperatura di transizione vetrosa contenente acqua.<br />
1-2 mm più grandi della cornea<br />
Adattabilità maggiore e quindi maggior comfort.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel<br />
Gli idrogeli sono network 3-dimensionali che in acqua gonfiano ma<br />
non si dissolvono (polimero insolubile in acqua ma altamente<br />
idratabile).<br />
Quando un idrogel viene privato del solvente (ad es. liofilizzazione)<br />
si parla di xerogel. Quest’ultimo solitamente possiede proprietà<br />
meccaniche molto simili ad un solido molto poroso. (rigidità =<br />
lavorabilità).<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel<br />
Classificazione:<br />
– In base ai cross-link possono essere distinti idrogeli chimici o fisici.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel<br />
– In base all’origine del polimero o dei polimeri che lo<br />
compongono (naturali, sintetici o misti).<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel<br />
– In base alla risposta ad uno stimolo esterno<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
– In base alla biodegradabilità.<br />
Idrogel<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel<br />
Un idrogel chimico si ottiene per polimerizzazione e cross-linking<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel<br />
I cross-link rendono il polimero insolubile in acqua.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel<br />
Un idrogel naturale: il collagene!!<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel<br />
Rilascio controllato di medicinali (vedi ad es. lenti terapeutiche<br />
per idratazione o veicolazione di farmaci “in situ”).<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel<br />
Rigonfiamento indotto dal pH in un idrogel cationico.<br />
% Swelling or<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica<br />
pka7
Idrogel<br />
Il grado di rigonfiamento e’ quantificato attraverso:<br />
• Rapporto fra il volume (o il peso) del campione nello<br />
stato rigonfiato rispetto a quello nello stato secco.<br />
E’ importante perché regola:<br />
• Il coefficiente di diffusione dei soluti (gas, molecole o<br />
ioni) nell’idrogel.<br />
• Le proprietà superficiali e la mobilità superficiale.<br />
• Le proprietà meccaniche dell’idrogel.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel<br />
Es.:<br />
Idrogel altamente rigonfiati:<br />
– derivati della cellulosa<br />
– Poli Vinil Alcool, pVA<br />
– Poli N-Vinil Pirrolidone, pNVP<br />
– Poli EtilenGlicol, pEG<br />
Moderatamente o poco rigonfiati:<br />
– Poli idrossietilmetacrilato, pHEMA e suoi derivati<br />
Per copolimerizzazione si possono ottenere i<br />
rigonfiamenti intermedi e quindi le proprietà<br />
meccaniche volute.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogeli<br />
pHEMA idrogel e’ il piu’ usato, ha un contenuto in<br />
acqua simile a quello dei tessuti viventi, e’ inerte ai<br />
processi biologici, mostra resistenza alla degradazione,<br />
e’ permeabile ai metaboliti, non viene assorbito dal<br />
corpo umano, resiste alla sterilizzazione termica, può<br />
essere facilmente preparato in varie forme.<br />
Le proprietà dipendono dalla frazione in volume del<br />
polimero, dal grado di cross-linking, dalla temperatura,<br />
dall’agente di swelling, dai co-monomeri acrilici con i<br />
quali viene polimerizzato.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Classificazione FDA<br />
FDA (Food and Drug Administration) rilascia per ogni materiale per<br />
lente a contatto un nome generico. In generale, tutti i nomi<br />
generici di lenti hydrogel finiscono con il suffisso "filcon" mentre tutte<br />
quelle non hydrogel finiscono in "focon."<br />
Le lenti hydrogel sono raggruppate in 4 sottogruppi al fine di<br />
valutare gli effetti di prodotti accessori (soluzioni) sul materiale che<br />
costituisce le lenti. Le lenti con meno del 50% di acqua sono<br />
considerate a basso contenuto di acqua mentre le altre sono<br />
considerate ad alto contenuto di acqua. Le superfici meno<br />
reattive sono denominate “non ioniche” mentre quelle di materiali<br />
piu’ reattivi sono dette “ioniche”.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Classi Materiali Morbidi<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Classificazione FDA<br />
La disinfezione delle lenti a basso contenuto di acqua (Gruppo 1 e<br />
3) può essere fatta attraverso metodi termici, chimici o a base di<br />
acqua ossigenata. Le lenti ad alto contenuto in acqua (Gruppi 2 e<br />
4) non devono essere disinfettate per via termica, mentre i sistemi<br />
chimici e a perossido di idrogeno sono sicuri ed efficaci.<br />
Comunque, alcuni polimeri ionici del Gruppo 4 possono reagire<br />
con il potassio sorbato o soluzioni a base di acido sorbico usati<br />
come preservanti (E200).<br />
Il <strong>Dk</strong> (permeabilità) delle lenti a contatto hydrogel e’ funzione del<br />
contenuto in acqua, quindi i materiali a basso contenuto in acqua<br />
hanno valori <strong>Dk</strong> inferiori rispetto a materiali ad alto contenuto in<br />
acqua. Per un dato materiale i valori di <strong>Dk</strong> sono teoricamente<br />
assoluti ma praticamente questi possono variare da laboratorio a<br />
laboratorio a causa del metodo di rivelazione impiegato. Lo stesso<br />
vale per la bagnabilità.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
HEMA<br />
Idrossi Etil Metacrilato<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
pHEMA: Polimerizzazione Radicalica<br />
.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
pHEMA Polimerizzazione Radicalica<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
pHEMA: Polimerizzazione Radicalica<br />
Cross-linking con EGDMA essenziale per formare<br />
la maglia che sarà lo scheletro dell’idrogel.<br />
C=CH 2<br />
C=CH 2<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
pHEMA: Polimerizzazione Radicalica<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
pHEMA<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Nature<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Nature<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
GMA<br />
Gliceril Metacrilato<br />
-OH<br />
CH 2 -OH<br />
Usato ad es. In COMPLETE(R) Aquavision: idrogel ultrastabile che rimane<br />
saturo nel tempo. Hioxifilcon 60% (HEMA/GMA, Group 2, High-Water, Non-<br />
Ionico)<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Vinil Pirrolidone<br />
Al fine di aumentare le bagnabilità viene solitamente<br />
copolimerizato N-vinil pirrolidone:<br />
H<br />
H<br />
C<br />
NVP<br />
N.B.: oltre ad aumentare la bagnabilità incrementa<br />
molto anche l’idratazione del polimero.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica<br />
N<br />
O
DMA<br />
N,N’-DiMetilAcrilammide<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
AA<br />
Acido Acrilico<br />
La presenza di AA mi sposta il materiale nelle classi III e IV. Aumenta la<br />
propensione alla formazione di depositi (vedi dopo).<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Tefilcon (38%), <strong>Dk</strong>=8.9<br />
Cibasoft<br />
Illusions<br />
Softint<br />
STD<br />
Torisoft<br />
GROUP1 Low Water (
GROUP2 High Water (>50% H 2 0)<br />
Lidofilcon B (79%), <strong>Dk</strong>=38<br />
CW 79<br />
LL 79<br />
Surfilcon A (74%), <strong>Dk</strong>=35<br />
Permaflex<br />
Lidofilcon A (70%), <strong>Dk</strong>=31<br />
Acti FRESH<br />
CV 70<br />
LL 70<br />
N&N 70<br />
Q&E 70<br />
Netrafilcon A (65%), <strong>Dk</strong>=34.5<br />
GentleTouch<br />
Nonionic Polymers<br />
Hefilcon C (57%)<br />
Gold Medalist Toric<br />
Alfafilcon A (66%), <strong>Dk</strong>=32<br />
Soflens66<br />
Omafilcon A (59%), <strong>Dk</strong>=33<br />
Proclear<br />
Proclear Tailor Made Toric<br />
Proclear Compatibles (62%)<br />
Vasurfilcon A (74%), <strong>Dk</strong>=39.1<br />
Permaflex UV Naturals<br />
Precision UV<br />
Hioxifilcon A (59%), <strong>Dk</strong>=36<br />
Satureyes Toric and Sphere<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica<br />
Nelfilcon A (69%), <strong>Dk</strong>=26<br />
Focus Dalies<br />
Focus Dalies Toric<br />
Focus Dalies Progressive<br />
Hilafilcon A (70%), <strong>Dk</strong>=35<br />
Soflens One Day<br />
Hilafilcon B (59%), <strong>Dk</strong>=22<br />
Soflens 59
GROUP3 Low Water (
GROUP4 High Water (>50% H 2 0)<br />
Bufilcon A (55%), <strong>Dk</strong>=<strong>16</strong><br />
Hydrocurve II<br />
Hydrocurve II 55 Bifocal<br />
Hydrocurve 3 Toric<br />
Softmate II<br />
Perfilcon A (71%), <strong>Dk</strong>=34<br />
Permalens<br />
Permalens XL<br />
Permalens Theraputic<br />
Permalens Aphakic<br />
Etafilcon A (58%), <strong>Dk</strong>=28<br />
Acuvue<br />
1-Day Acuvue<br />
Acuvue 2<br />
Acuvue 2 Colours<br />
Acuvue Bifocal<br />
Acuvue Toric<br />
Surevue<br />
Focofilcon A (55%), <strong>Dk</strong>=<strong>16</strong><br />
Fre-Flex<br />
Ocufilcon B (53%), <strong>Dk</strong>=<strong>16</strong><br />
Continental<br />
Ocu-Flex 53<br />
Ionic Polymers<br />
Ocufilcon C (55%), <strong>Dk</strong>=<strong>16</strong><br />
UCL 55<br />
UCL-Pediatric<br />
Ocufilcon D (55%), <strong>Dk</strong>=19.7<br />
Biomedics Colors<br />
Biomedics Toric<br />
Color Girl Colors<br />
Biomedics 55<br />
Proactive 55<br />
Ocufilcon E (65%), <strong>Dk</strong>=22<br />
Ocuflex 65<br />
Ocufilcon F (60%), <strong>Dk</strong>=24.3<br />
Hydrogenics 60 UV<br />
Phemfilcon A (55%), <strong>Dk</strong>=<strong>16</strong><br />
Durasoft 3<br />
Durasoft 3 Optifit<br />
Freshlook<br />
Freshlook Toric<br />
Prosoft<br />
Wildeyes<br />
Methafilcon A (55%), <strong>Dk</strong>=18<br />
Biocurve Toric & Sphere<br />
Choice A.B.<br />
Edge III 55<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica<br />
Flexlens<br />
Frequency 55 Toric & Sphere<br />
Horizon 55 Bi-Con<br />
Kontur<br />
Lifestyle Frequency<br />
LL 55<br />
Metro 55<br />
Sof-form 55<br />
Sunsoft Additions<br />
Sunsoft Eclipse<br />
Sunsoft Multiples Toric & Sphere<br />
Sunsoft Revolution<br />
Sunsoft SunFlex<br />
Sunsoft SunFlex Prism Ballast<br />
Sunsoft Aphakic<br />
Sunsoft Toric 15.0<br />
Westcon Toric & Sphere<br />
Methafilcon B (55%), <strong>Dk</strong>=18<br />
Frequency 55 Toric<br />
Hydrasoft Sphere<br />
Hydrasoft Toric<br />
Vilfilcon A (55%), <strong>Dk</strong>=<strong>16</strong><br />
Focus 1-2 Week<br />
Focus Monthly<br />
Focus Progressives<br />
Focus Toric Monthly<br />
Softcon<br />
Softcon EW
<strong>Dk</strong> limitato!!!!<br />
Per idrogel standard possiamo considerare approssimativamente:<br />
H 2 O <strong>Dk</strong><br />
38% 9<br />
55% 18<br />
75% 36<br />
E’ importante ricordare che <strong>Dk</strong>/L (trasmissibilità centrale e media)<br />
sono dipendenti dalla configurazione degli spessori (geometria<br />
della lente) e sono più importanti di <strong>Dk</strong>.<br />
Per ovviare a questo limite sono stati sviluppati gli idrogel al silicone.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel al Silicone<br />
Si possono dividere in idrogel di prima generazione<br />
(balafilcon A, lotrafilcon A). Incorporano nel materiale gli<br />
elementi strutturali delle gomme siliconiche (alti <strong>Dk</strong>)<br />
incrementando notevolmente la permeabilità all’ossigeno.<br />
Nel caso del Balafilcon A (PureVision, B&L) questo e’una<br />
combinazione omogenea di un monomero contenente<br />
silicone (TVPC, un vinil carbammato derivato dal TRIS)<br />
copolimerizzato con un monomero idrofilico caratteristico di<br />
idrogel classici, l’N-vinil pirrolidone. Il polimero finito ha un <strong>Dk</strong><br />
di 99 barrers e un WC del 36%.<br />
Se consideriamo invece il Lotrafilcon A (Night and Day,<br />
CIBA) in questo viene impiegata una struttura molecolare a<br />
due canali o bifasica. La fase fluoro-silossanica facilita<br />
l’immagazzinamento e la trasmissione di ossigeno mentre<br />
contemporaneamente la fase idrogel trasmette acqua e<br />
ossigeno. Lotrafilcon A contiene un macromero fluoro-etere<br />
copolimerizzato con il trimetilsilossil-silano (TRIS, gia’<br />
incontrato nelle RGP)e l’N,N-dimetil acrilammide (DMA).<br />
L’idrogel al silicone corrispondente contiene il 24% in acqua<br />
e ha un <strong>Dk</strong> di 140 barrers.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Macromeri<br />
Polydimethylsiloxane;<br />
Macromeri:<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel al Silicone<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel al Silicone<br />
Al fine di aumentare l’idrofilicità della superficie si usa un<br />
trattamento con plasma:<br />
– Balafilcon A: trattando con un gas plasma si trasformano per<br />
ossidazione i gruppi siliconici (organici, idrofobici) in silicati<br />
(inorganici, idrofilici). Sulla superficie si formano delle isole<br />
“vetrose” di silicato interconnesse che nascondono la parte<br />
idrofobica sottostante.<br />
– Lotrafilcon A: il plasma gassoso reattivo viene incorporato sulla<br />
superficie come uno strato idrofilico di 25 nm, molto denso a<br />
alto indice di rifrazione sotto forma di un polimero azotato<br />
organico.<br />
In entrambe i casi aumentano la bagnabilità e la resistenza ai<br />
depositi.<br />
N.B.: Non e’ un trattamento che può essere rimosso perché la<br />
superficie e’ stata modificata chimicamente ed e’ parte<br />
integrante della lente a contatto.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel al Silicone<br />
Ci sono poi gli idrogel al silicone di seconda generazione<br />
(Galyfilcon A, Vistacon). Non vengono sottoposti a nessun<br />
trattamento superficiale. Il problema dell’idrofobicità e’ superato<br />
incorporando un agente bagnante (Hydraclear) all’interno del<br />
materiale costituente la lente. La molecola Hydraclear appartiene<br />
alla stessa famiglia del pVP; lega l’acqua e mantiene la lente<br />
umida.<br />
Focus N&D = Lotrafilcon A<br />
PureVision = Balafilcon A<br />
AVAdvance = Galyfilcon A<br />
Acuvue 2 = Etafilcon A (58%), <strong>Dk</strong>=28<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel al Silicone<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
p-HEMA Polimacon<br />
Il poli-idrossietil metacrilato (p-HEMA) e’ il più<br />
vecchio e più comunemente usato materiale<br />
per lenti a contatto morbide. Questo materiale<br />
e’ il più familiare ai produttori ed e’<br />
relativamente il più semplice da utilizzare per la<br />
produzione di lenti di performance modeste.<br />
Polimacon ha un contenuto idrico saturo del<br />
38% (in fiala) e perde circa il 10% del suo<br />
contenuto idrico sull’occhio. La popolazione di<br />
portatori di lenti a contatto morbide a livello<br />
mondiale sta costantemente migrando verso<br />
lenti fatte con materiali a più alte prestazioni.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
POLYMACON, POLYMACON<br />
A, POLYHEMA, TEFILCON A<br />
E’ il polimero più semplice costituito solo da<br />
HEMA. La quantità di acqua all’equilibrio e’<br />
38%.<br />
VIFILCON A<br />
E’ un copolimero di HEMA, MA e pVP (dove<br />
quest’ultimo costituisce la parte graft). WC=55%<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
TETRAFILCON A<br />
E’ un copolimero HEMA, NVP e MMA cross-linked<br />
tramite DiVinilBenzene (DVB).<br />
Il polimero finito contiene il 43% di acqua di idratazione.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
PERFILCON A<br />
E’ un copolimero di HEMA, NVP e MA. Il crosslinker<br />
e’ l’etilen glicol dimetacrilato (EGDMA).<br />
La bagnabilità e’ aumentata dalla presenza<br />
dell’acido metacrilico e l’idratazione da quella<br />
dell’N-VinilPirrolidone. Il polimero finito contiene<br />
il 71% di acqua di idratazione.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
p-HEMA/NVP: Hefilcon A ,B e C<br />
Copolimeri di HEMA e N-Vinilpirrolidone (NVP)<br />
sono tra i più vecchi materiali in uso per<br />
contenuti idrici inferiori al 55%. Questi polimeri<br />
contengono tipicamente 25-50% in peso di<br />
NVP. Sono caratterizzati da una sensazione<br />
morbida al tatto, scarsa stabilità nelle<br />
dimensioni ed una perdita di acqua di circa il<br />
10%.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
p-HEMA/MA: Methafilcon, Ocufilcon,<br />
Etafilcon<br />
Copolimeri di HEMA e acido metacrilico sono i<br />
materiali più usati comunemente per lenti a<br />
contatto periodiche e sono normalmente<br />
disponibili con un contenuto idrico che va dal<br />
55% al 60% (nella fiala). Durante l’utilizzo queste<br />
lenti perdono circa il 10% del loro contenuto<br />
idrico e vedono accrescere notevolmente<br />
accumulo proteico (depositi). A causa dei<br />
depositi proteici, i materiali tipo-methafilcon non<br />
vengono usati normalmente per lenti su<br />
prescrizione al di fuori dagli USA.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
BUFILCON A<br />
Il copolimero e’ costituito da HEMA, DiAcetone<br />
Acrilammide (DAA), Acido Acrilico (AA) e crosslinkate<br />
da trimetapropano trimetacrilato<br />
(TMPTMA).<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
+<br />
BUFILCON A<br />
L’acido acrilico e’ impiegato per aumentare la<br />
bagnabilità, mentre l’idratazione e la permeabilità sono<br />
incrementate attraverso l’impiego di DAA. Il polimero<br />
finito contiene il 55% di acqua di idratazione.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
LIDOFILCON<br />
Questo copolimero e’ costituito da monomeri di MMA,<br />
NVP con EGDMA come cross-linker.<br />
A seconda delle proporzioni reciproche dei monomeri si<br />
ottengono formulazioni contenenti il 70% (LIDOFILCON<br />
A) ed il 79% (LIDOFILCON B).<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
p-MMA/NVP: Lidofilcon A, B, C e modificati<br />
Acofilcon A e B<br />
Questi copolimeri e terpolimeri basati su MMA and N-<br />
Vinilpirrolidone (NVP) sono i più vecchi materiali con alto<br />
contenuto acquoso utilizzati per lenti a contatto. I materiali<br />
Lidofilcon si trovano in molte versioni, che sono fatte<br />
aggiungendo altri monomeri alla formulazione base MMA/NVP.<br />
Contengono NVP come componente idrofilico primario. I<br />
materiali con base Lidofilcon vanno dal 48% al 77% di contenuto<br />
acquoso (in fiala) e contengono dal 30% a più del 70% NVP in<br />
peso. Sono caratterizzate da instabilità nelle dimensioni dovute a<br />
perdita di acqua, che porta al risultato di un evidente<br />
restringimento della lente. Perdita idrica e restringimento della<br />
lente compromettono l’aderenza della lente, il movimento della<br />
lente, la permeabilità all’ossigeno ed il comfort. Poiché questi<br />
polimeri legano debolmente l’acqua, le lenti perdono il 10-18% in<br />
peso durante le prime ore di utilizzo. Tutte le lenti disponibili in<br />
commercio tagliate col tornio al di sopra del 60% (eccetto AQUA<br />
70, hioxifilcon C) sono materiali basati lidofilcon.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Esempi LaC Morbide<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Esempi LaC Morbide<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Esempi LaC Morbide<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Esempi LaC Morbide<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Esempi LaC Morbide<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Ibridi<br />
Uniscono la qualità ottica delle lenti rigide (GP)<br />
al comfort delle lenti morbide. Complicazioni di<br />
affinità nella produzione e costi maggiori.<br />
solitamente impiegate per casi speciali.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Produzione LAC<br />
Esistono essenzialmente 3 metodi per mezzo<br />
dei quali le lenti a contatto vengono<br />
prodotte:<br />
• Tornitura<br />
• Spin-Casting o Centrifugazione<br />
• Stampaggio<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Produzione LAC<br />
Tornitura: il monomero e’ polimerizzato in barre cilindriche. I<br />
cilindri vengono tagliati in bottoni (5 mm di spessore) da<br />
lavorare direttamente con torni di precisione. Il tornio viene<br />
guidato da un computer per ridurre il bottone a lente. Le<br />
superfici delle lenti vengono poi lucidate. Questo metodo<br />
ha un’alta resa e una qualità moderata. Si usa per le RGP e<br />
alcune morbide allo stato secco poi vengono idratate.<br />
Velocità di rotazione fra 8000 e10000 giri/min.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Produzione LAC<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Produzione LAC<br />
Il secondo metodo per produrre lenti a contatto e’ lo<br />
spin-casting. In questo metodo il monomero liquido e’<br />
posto nello stampo (conio) e lo stampo viene fatto<br />
ruotare ad altissime velocità. Il monomero viene poi<br />
polimerizzato direttamente dentro lo stampo rotante per<br />
aumento di temperatura o tramite raggi UV. Questo<br />
metodo produce lenti di alta qualità ma con bassa<br />
resa. Lo spin-casting ha il vantaggio di poter cambiare<br />
la geometria della lente semplicemente cambiando la<br />
velocità di rotazione e/o la forma dello stampo. La<br />
superficie anteriore e’ definita dalla superficie dello<br />
stampo.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Produzione LAC<br />
Il terzo metodo per produrre lenti a contatto e’ la<br />
polimerizzazione in stampi o stampaggio. In questo metodo<br />
uno stampo viene riempito con il monomero. Lo stampo viene<br />
chiuso e il monomero polimerizzato tramite UV. I parametri<br />
della lente vengono variati cambiando la forma delle facce<br />
superiore e inferiore dello stampo. Le lenti vengono poi<br />
idratate e finite. Questo metodo produce lenti di alta qualità<br />
(gli stampi in plastica sono solitamente copie negative di<br />
stampi in metallo ad altissima qualità) e con alte rese. E’ il<br />
metodo più impiegato ed ha permesso l’introduzione delle<br />
lenti usa e getta.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
PC<br />
Fosforil Colina<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
PC-IMC<br />
1) Sintesi polimero per coating<br />
2) Si ricoprono le pareti dello stampo con il polimero<br />
tramite deposizione con solvente volatile<br />
3) Si polimerizza il bulk della lente nel materiale voluto e<br />
se il polimero per il coating ha insaturazioni avviene il<br />
grafting.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
PC-IMC<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Esempio pHEMA<br />
A seconda del tipo di processo cambiano anche i tempi e le<br />
metodiche di polimerizzazione. Il processo può richiedere frazione<br />
di ore o molte ore.<br />
Sono diverse anche le impurezze superficiali che possono provenire<br />
dagli utensili di lavorazione, detergenti usati nella post-produzione,<br />
soluzioni saline di equilibratura, etc. Solitamente la lavorazione al<br />
tornio porta una maggior concentrazione di contaminanti.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Pro/Contro<br />
Vantaggi lenti stampate o centrifugate:<br />
superfici ben levigate<br />
bordi sottili<br />
elevata riproducibilità<br />
bassi costi di produzione<br />
assenza di detriti di tornitura<br />
Svantaggi lenti stampate o centrifugate<br />
difficoltà di mantenere la forma nei poteri bassi<br />
occasionale presenza di residui di materiale non polimerizzato<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Interazione Proteine/Idrogeli<br />
Lisozima pI=11.4<br />
pH>pI carica negativa<br />
pH
Interazione Proteine/Idrogeli<br />
negativa<br />
positiva<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica<br />
Lys pI=11.4<br />
pH>pI carica<br />
pH
Interazione Proteine/Idrogeli<br />
% MAA<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Idrogel al Silicone<br />
Esempio resistenza all’adesione dei protozoi.<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Fine LEZIONE 7 - 3 Ore<br />
14/12/2011<br />
http://www.csgi.unifi.it/~fratini/materiali.html<br />
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Chimica dei Materiali per l’Ottica
Chimica dei Materiali per l’Ottica