有了光子晶体，再也不用色素了
项目来了 | 不含色素的美瞳，是怎么做到的？
美瞳，一个戴上就再也离不开的神器。很多女生视美瞳如生命，甚至有小伙伴发表过“为了永远戴美瞳，宁愿近视一辈子”的激烈言辞……
△左眼戴有美瞳，右眼没有戴
然而，眼睛那么宝贵，怎么小心保护都不过分。隐形眼镜直接和眼镜接触，当然要格外注意。
早期有些小作坊产的美瞳，是用的“印染”技术，色素层直接接触眼睛，很容易对眼部造成刺激，有些甚至发生过色素脱落事件，将严重导致角膜健康，而且由于该类劣质美瞳透气性通常比较差，配戴过程中会使眼睛长期处于缺氧状态，容易产生角膜感染、溃疡等并发症，严重的还会导致角膜穿孔，甚至失明。
现在比较正规的美瞳都用的“三明治”技术，将色素层夹在镜片中，不用直接接触眼睛了，但“三明治”结构往往会导致镜片变厚，从而使得角膜透氧性降低。长期缺氧易导致角膜新生血管，极大伤害角膜健康，而且仍然存在色素泄露风险，总觉得还是有点不放心……
有没有不用色素的美瞳啊？还真有！中科院深圳先进技术研究院的杜学敏博士及其团队，开发出一款采用光子晶体材料的仿生美瞳。
△紫蓝粉的光子晶体美瞳
光子晶体，是由不同折射率的介质周期性排列而成的结构色材料。与化学材料不同，光子晶体的颜色源于周期性微纳结构的光学效应，因此不用添加色素，就能使美瞳有绚丽颜色。其背后原理是通过改变周期性微纳结构的周期参数，从而改变了衍射光的波长，即可实现光子晶体颜色改变。
表示听不懂？没关系，我们都知道的变色龙，也是靠光子晶体来变色的。
日内瓦大学的一份报告中说，变色龙可通过“调节”虹细胞内的纳米晶体结构来改变光的折射。“当变色龙状态平静时，纳米晶体呈密集网状分布，折射出蓝光。而当变色龙兴奋时，纳米晶体结构会变得松散，因此折射的光线呈黄色或红色等其他颜色。”也就是说，变色龙之所以能够变色，并不是通过色素细胞，而是靠调节它皮肤表面的纳米晶体，通过光的折射而变色的。
△光子晶体材料
杜学敏博士是先进院微纳系统与仿生医学研究中心的核心成员。该中心依托广东省创新团队、深圳市孔雀团队“新一代的人造视网膜”项目成立，目前主要围绕该项目进行研究。杜学敏博士及其团队主攻的是仿生智能材料方向，主要思路是仿生自然，并将自然界中的“智能”特性引入科学研究，以解决实际问题。比如这次的美瞳，就是通过变色龙皮肤变色的原理进行设计的。
光子晶体版美瞳还能预防和诊断青光眼
美瞳为什么还能预防眼疾了，还要从青光眼的病因说起。
青光眼是全球第二大致盲疾病（第一是白内障）。作为一种终身性疾病，青光眼患者会出现不同程度的视觉障碍，严重者甚至会双目失明。而且，至今为止，青光眼仍无法治愈，只能早预防、早治疗，以避免恶化。
检测青光眼的主要依据是眼压，即眼球内部的压力。眼压就是眼内容物对眼球壁施加的均衡压力。
（图自百度百科）
眼内容物包括房水、晶状体、玻璃体，其中对眼压影响最大的是房水。房水的产生速度与排出速度几乎是相等的，否则，如果因为某些原因导致房水产生大于排出，就会导致眼压升高。
△正常人眼压范围是11~21毫米汞柱
高眼压或低眼压均会损害眼内组织和视神经与视功能，尤其以高眼压为甚。青光眼就是眼压间断或持续升高的一种疾病。
△青光眼患者的增长
一般青光眼的患病率为0.21%～1.75%，中国将是世界上青光眼患者最多的国家。
光子晶体美瞳可以监测眼压
据杜学敏博士介绍，仿生结构色光子晶体隐形眼镜具有和变色龙皮肤一样的功能，进一步个性化定制后，在遇到压力（眼压升高）时，美瞳的颜色可以发生肉眼可见的变化，就像变色龙遇到天敌，其颜色就会从平静时的绿色转变为鲜艳的红色。
也就是说，戴上这个美瞳后，大家可以经常照照镜子，或者时不时自拍一张，如果发现自己买的美瞳居然变色了，那要小心了，这就是眼压异常的信号。不过，具体变成什么颜色还是由眼压值决定的。
杜学敏博士说，除了用眼睛观察这种原始办法，未来还可以用手机扫描隐形眼镜，就像扫二维码一样，在手机上就可以看到具体的眼压值啦。
除了监测眼压，美瞳中还可以负载降压眼药，药物是通过药物与隐形眼镜间的分子作用力负载在其中。当眼压升高，药物会及时释放出来，以缓解症状，避免疾病恶化。也就是说，没有眼疾的人，可以把光子晶体隐形眼镜当正常美瞳使，买来是啥颜色就是啥颜色。而眼压异常的人，这款美瞳会通过“变色”提醒你，该注意预防青光眼啦。
这款美瞳的制作成本和传统美瞳差不多，现在有10余人组成的专职研发团队，并已经申请了10余项发明专利与多项国际PCT，未来将开发一系列高端眼科医疗器械。目前，团队已经初步实现了眼压的实时监测，并且开展了动物实验，下一步将和医院开展合作，为未来临床作准备。
最后附上一些戴隐形眼镜的注意事项！
戴隐形前彻底清洗双手，戴前可以在手指上滴一些护理液。
隐形打开后不要马上戴，在护理液中浸泡五个小时以上再戴更好。
不要让指甲或其他尖锐物接触镜片，以免镜片破损。
清洗镜片时，先以护理液滴在镜片上，以手指上下轻搓镜片两面约15秒，切勿以指甲触及镜片。
护理液在开瓶后，2至3个月必须更换。
如果连续很多天不戴隐形眼镜，需要3-4天更换一次护理液。
每天配戴时间不宜过长。刚开始适应阶段控制在3-5小时以内，以后最好不要超过10个小时
不能使用含有双氧水成份护理液保养美瞳，会起到化学反应，造成镜片的变质。
感冒也尽量不要带。
如果您对上述项目感兴趣，欢迎留言与我们联系，或致电0755-86392046冯老师。如果您想把自己研究团队的成果在我们的微信平台上进行展示，欢迎投稿至siat_news@siat.ac.cn
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记者 袁斯茹
制图 刘逍宇
图片来自先进院及网络
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