具有亲水层的接触透镜制造技术

本发明专利技术的技术的实施方案涉及一种具有芯的接触透镜及制造这样的透镜的方法，其中所述芯为水凝胶层所涂布。经涂布透镜可包括硬质透气性接触透镜。经涂布透镜可还包括混合的有机硅和硬质透气性接触透镜。在一个方面，实施方案提供了一种经涂布接触透镜，其包括：包含外表面的透镜芯，所述透镜芯具有小于约2％的水平衡常数；和共价连接到所述外表面的至少一部分的水凝胶层，所述水凝胶层适于接触眼表面，其中所述水凝胶层包含一种或多种物质的亲水聚合物群。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年11月15日提交的标题为“Contact Lens with a Hydrophilic Layer”的美国临时专利申请61/905,092的优先权，该临时专利申请的公开内容以全文引用方式并入本文。本申请还涉及Havenstrite等人的美国专利申请，包括2013年8月26日提交的申请号13/975,868、2012年8月27日提交的申请号61/693,689、2013年3月15日提交的申请号61/800,835和2013年3月15日提交的申请号61/800,959，每一申请标题均为“Multilayered Contact Lens”，其各自以全文引用方式并入本文。本申请还涉及Havenstrite等人的美国临时专利申请：2013年6月13日提交的标题为“Contact Lens with a Hydrophilic Layer”的申请号61/834813，其以全文引用方式并入本文。通过引用并入本说明书中提到的所有出版物和专利申请在此通过引用并入，其程度好像各个出版物或专利申请各自专门和独立地被指示通过引用并入。专利
本专利技术技术的实施方案涉及生物相容性和耐磨性(wearability)改善的接触透镜和制造所述改善的透镜的方法。更具体地，所述技术涉及具有覆盖透镜芯的高度稳定的水凝胶层的接触透镜。专利技术背景接触透镜是被设置在与眼睛表面接触并用于视力校正、美观目的和治疗眼病的医用装置。在接触透镜的表面上可沉积物质和材料以改善所述透镜的生物相容性并因此改善所述透镜与眼区域的相互作用。当前阶段的接触透镜通常包括含有机硅(silicone)的芯材。这些透镜具有超过它们的硬质塑料前任的许多优点。例如，含有机硅的透镜是与眼睛生物相容的，并且对于正常的眼表健康具有改善的氧气和流体渗透性。然而，尽管有这些优点，但含有机硅透镜的主要挑战是含有机硅材料的疏水性，其可导致眼睛组织的磨损和感染。因此，在此描述的实施方案提供了具有改善的亲水性和生物相容性的接触透镜以及制造这些透镜的实用且成本有效的方法。硬质透气性(RGP)透镜为软接触透镜的另一替代物。RGP透镜设计为比软透镜佩戴更长时间并可提供比当前的软透镜更清晰的视野。RGP透镜还可自动地校正大部分散光。RGP透镜可能不如软透镜佩戴起来舒适。在一些情况下，RGP透镜可能有数天的调节期来进行磨合。混合RGP透镜具有RGP芯，具有在RGP芯的外表面上形成的软材料。所述软材料可改善混合透镜的舒适水平，同时还提供RGP透镜的一些有益效果。接触透镜技术的另一个挑战是在眼部蛋白质结合和吸收的倾向。例如，接触透镜可在所述透镜上结合蛋白质以在眼睛区域中产生蛋白质沉积物。另外，所述透镜可导致可激发眼区域的免疫应答例如流泪、发红或肿胀的结构改变，包括蛋白变性。因此，所考虑的实施方案提供接触透镜和制造透镜的方法，所述透镜具有在眼部对不希望的蛋白质相互作用的改善的抗性。接触透镜应用的又一个顾虑在于一些使用者出现与患干眼病的患者情况类似的不适。干眼病被认为是覆盖眼睛表面的泪膜破坏、或特别易于遭受这种破坏的后果。该泪膜是位于由角膜细胞分泌的下面粘液层和在眼睑的结膜表面上由睑板腺分泌的上覆脂质层之间的水性层。所述泪膜包括跨眼睛表面的水池(aqueous pool)，所述水池具有的流路在某种程度上可以不依赖于它在任何时间点下处于其间的脂质层。泪膜的完整性对于这种关键功能如氧和离子转运、和受到眼睑的恒定滑动接触来润滑眼睛表面是重要的。很可能干眼病实际上是因为一系列易于遭受破坏的泪膜而存在。在有些情况下，当所述膜的完整性因接触透镜的存在而被挑战时，患者可呈现轻度干眼病。为了解决这种顾虑，本专利技术的一些实施方案提供减少或基本上消除接触透镜对泪膜的破坏的接触透镜技术。可以理解，干眼病在本文中可以被认为是用于说明意图的非限制性例子。所描述的方法和装置可以用于治疗或防止其他眼病，包括但不限于青光眼、角膜溃疡、巩膜炎、角膜炎、虹膜炎和角膜新生血管形成。
技术实现思路
总的来说，在一个实施方案中，经涂布接触透镜包含平衡水含量小于约2％的透镜芯，所述透镜芯包括外表面和共价连接到所述外表面的至少一部分的水凝胶层，所述水凝胶层适于接触眼表面，其中所述水凝胶层包含一种或多种物质的亲水聚合物群。此实施方案及其它实施方案可包括以下特征中的一者或多者。所述一种或多种物质可以是至少部分交联的。所述透镜芯可基本上不含水。所述亲水聚合物群可包含选自以下的第一物质：聚乙二醇(PEG)、磷酰胆碱、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚(2-噁唑啉)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚(丙烯酸)、聚甲基丙烯酸酯、聚电解质、透明质酸、壳聚糖、硫酸软骨素、藻酸盐、羟丙基甲基纤维素和葡聚糖。所述亲水聚合物群可包含选自以下的第二物质：聚乙二醇(PEG)、磷酰胆碱、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚(2-噁唑啉)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚(丙烯酸)、聚甲基丙烯酸酯、聚电解质、透明质酸、壳聚糖、硫酸软骨素、藻酸盐、羟丙基甲基纤维素和葡聚糖。所述亲水聚合物群可包含含有PEG的第一物质。所述亲水聚合物群可包含含有聚丙烯酰胺的第二物质。所述接触透镜可为硬质透气性接触透镜。所述透镜芯可包含硬质透气性材料。所述硬质透气性材料可包含氟。所述硬质透气性材料可包含含氟丙烯酸酯。所述硬质透气性材料可包含有机硅。所述透镜可包含聚硅氧烷(polysiloxane)。所述透镜可包含交联的聚硅氧烷。所述透镜芯可基本上由交联的聚硅氧烷组成。所述透镜芯可具有小于约1.8MPa的弹性模量。所述透镜芯可具有大于约500MPa的弹性模量。所述透镜芯可具有小于约1％的平衡水含量。所述透镜芯可具有小于约0.5％的平衡水含量。所述透镜芯可为软接触透镜。所述一种或多种物质可以是化学交联的。所述一种或多种物质可以是离子交联的。所述一种或多种物质可以是物理交联的。所述水凝胶层可基本上包围所述芯的外表面。所述水凝胶层和芯可基本上是光学透明的。所述水凝胶层可适于允许光透射穿过水凝胶层到达眼表面。所述水凝胶层可包括约50nm至约500nm之间的厚度。所述水凝胶层可具有小于约5微米的厚度。所述水凝胶层可具有约1微米至约5微米之间的最大厚度。所述水凝胶聚合物层可具有约100nm至约250nm之间的厚度。所述水凝胶层可包括约1nm至约50nm之间的厚度。所述水凝胶层可包括小于约50nm的厚度。所述水凝胶层可包括小于约40nm的厚度。所述水凝胶层可包括低于约100nm的厚度。所述水凝胶层可包括约10微米的最大厚度。所述水凝胶层的第一部分可包括第一厚度，所述第一厚度不同于所述水凝胶层的第二部分的第二厚度。所述第一物质可包含反应性亲电基团或反应性亲核基团而所述第二物质可包含与所述第一物质互补的反应性亲电基团或反应性亲核基团，所述反应性亲电基团和反应性亲核基团可适于反应以由此在所述第一物质和所述第二物质之间形成交联。所述反应性亲电基团可选自氨基-反应性基团、巯基-反应性基团、羧基基团、羟基基团、卤代烷基基团、亲二烯体基团、醛或酮基团、烯烃、环氧化物和亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经涂布接触透镜，所述经涂布接触透镜包含：平衡水含量小于约2％的透镜芯，所述透镜芯包括外表面；和共价连接到所述外表面的至少一部分的水凝胶层，所述水凝胶层适于接触眼表面，其中所述水凝胶层包含一种或多种物质的亲水聚合物群。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.15 US 61/905,0921.一种经涂布接触透镜，所述经涂布接触透镜包含：平衡水含量小于约2％的透镜芯，所述透镜芯包括外表面；和共价连接到所述外表面的至少一部分的水凝胶层，所述水凝胶层适于接触眼表面，其中所述水凝胶层包含一种或多种物质的亲水聚合物群。2.根据权利要求1所述的透镜，其中所述一种或多种物质是至少部分交联的。3.根据权利要求1-2中任一项所述的透镜，其中所述透镜芯基本上不含水。4.根据权利要求1-3中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物群包含选自以下的第一物质：聚乙二醇(PEG)、磷酰胆碱、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚(2-噁唑啉)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚(丙烯酸)、聚甲基丙烯酸酯、聚电解质、透明质酸、壳聚糖、硫酸软骨素、藻酸盐、羟丙基甲基纤维素和葡聚糖。5.根据权利要求1-4中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物群包含选自以下的第二物质：聚乙二醇(PEG)、磷酰胆碱、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚(2-噁唑啉)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚(丙烯酸)、聚甲基丙烯酸酯、聚电解质、透明质酸、壳聚糖、硫酸软骨素、藻酸盐、羟丙基甲基纤维素和葡聚糖。6.根据权利要求1-5中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物群包含含有PEG的第一物质。7.根据权利要求1-6中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物群包含含有聚丙烯酰胺的第二物质。8.根据权利要求1-7中任一项所述的透镜，其中所述接触透镜为硬质透气性接触透镜。9.根据权利要求1-7中任一项所述的透镜，其中所述透镜芯包含硬质透气性材料。10.根据权利要求9所述的透镜，其中所述硬质透气性材料包含氟。11.根据权利要求9所述的透镜，其中所述硬质透气性材料包含含氟丙烯酸酯。12.根据权利要求9所述的透镜，其中所述硬质透气性材料包含有机硅。13.根据权利要求1-12中任一项所述的透镜，其中所述透镜包含聚硅氧烷。14.根据权利要求1-13中任一项所述的透镜，其中所述透镜包含交联的聚硅氧烷。15.根据权利要求1-14中任一项所述的透镜，其中所述透镜芯基本上由交联的聚硅氧烷组成。16.根据权利要求1-15中任一项所述的透镜，其中所述透镜芯具有小于约1.8MPa的弹性模量。17.根据权利要求1-15中任一项所述的透镜，其中所述透镜芯具有大于约500MPa的弹性模量。18.根据权利要求1-17中任一项所述的透镜，其中所述透镜芯具有小于约1％的平衡水含量。19.根据权利要求1-18中任一项所述的透镜，其中所述透镜芯具有小于约0.5％的平衡水含量。20.根据权利要求1-7、13-16和18-19中任一项所述的透镜，其中所述透镜芯为软接触透镜。21.根据权利要求1-20中任一项所述的透镜，其中所述一种或多种物质是化学交联的。22.根据权利要求1-21中任一项所述的透镜，其中所述一种或多种物质是离子交联的。23.根据权利要求1-22中任一项所述的经涂布接触透镜，其中所述一种或多种物质是物理交联的。24.根据权利要求1-23中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层基本上包围所述芯的所述外表面。25.根据权利要求1-24中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层和芯基本上是光学透明的。26.根据权利要求1-25中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层适于允许光透射穿过所述水凝胶层到达所述眼表面。27.根据权利要求1-26中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层包括约50nm至约500nm之间的厚度。28.根据权利要求1-26中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层具有小于约5微米的厚度。29.根据权利要求1-26中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层具有约1微米至约5微米之间的最大厚度。30.根据权利要求1-27中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶聚合物层具有约100nm至约250nm之间的厚度。31.根据权利要求1-26中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层包括约1nm至约50nm之间的厚度。32.根据权利要求1-26中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层包括小于约50nm的厚度。33.根据权利要求1-26中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层包括小于约40nm的厚度。34.根据权利要求1-26中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层包括低于约100nm的厚度。35.根据权利要求1-26中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层包括约10微米的最大厚度。36.根据权利要求1-35中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层的第一部分包括第一厚度，所述第一厚度不同于所述水凝胶层的第二部分的第二厚度。37.根据权利要求1-36中任一项所述的透镜，其中所述第一物质包含反应性亲电基团或反应性亲核基团而所述第二物质包含与所述第一物质互补的反应性亲电基团或反应性亲核基团，所述反应性亲电基团和所述反应性亲核基团适于反应以由此在所述第一物质和所述第二物质之间形成交联。38.根据权利要求37所述的透镜，其中所述反应性亲电基团选自：氨基-反应性基团、巯基-反应性基团、羧基基团、羟基基团、卤代烷基基团、亲二烯体基团、醛或酮基团、烯烃、环氧化物和亚磷酰胺。39.根据权利要求37所述的透镜，其中所述反应性亲核基团选自：胺、氨基-反应性基团、巯基、巯基-反应性基团、羧基基团、羟基基团、卤代烷基基团、亲二烯体基团、醛或酮基团、烯烃、环氧化物和亚磷酰胺。40.根据权利要求37所述的透镜，其中所述第一物质的所述反应性亲电基团或所述第二物质的所述反应性亲电基团中的至少之一共价连接到所述芯的所述外表面。41.根据权利要求1-40中任一项所述的透镜，其中所述透镜具有通过俘泡试验所测得的小于约50度的前进接触角。42.根据权利要求1-41中任一项所述的透镜，其中所述透镜具有通过俘泡试验所测得的小于约35度的前进接触角。43.根据权利要求1-42中任一项所述的透镜，其中所述芯基本上不含有机硅。44.根据权利要求1-43中任一项所述的透镜，其中所述透镜具有小于约0.05的临界摩擦系数。45.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述透镜具有大于约20秒的水破裂时间。46.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中蛋白质沉积少于约5微克蛋白质/透镜。47.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述透镜不使蛋白质大量变性。48.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述透镜使接触所述透镜的蛋白质中少于约5％变性。49.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述透镜具有少于约100微克脂质/透镜的脂质沉积。50.根据前述权利要求中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物层还包含至少一种活性剂。51.根据权利要求50所述的透镜，其中所述至少一种活性剂选自UV-吸收剂、能见度着色剂、抗微生物剂、生物活性剂、可浸出润滑剂、可浸出泪液稳定剂或它们的任何混合物。52.根据权利要求51所述的透镜，其中所述抗微生物剂包括银纳米颗粒。53.根据权利要求1-52中任一项所述的透镜，其中所述透镜具有大于200的透氧率(DK/t)。54.根据权利要求1-53中任一项所述的透镜，其中所述透镜具有大于300的透氧率(DK/t)。55.一种多层接触透镜，其包含由亲水聚合物外层覆盖的透镜芯层，其中所述亲水聚合物层共价连接到所述透镜芯层，其中所述亲水聚合物层包含第一大分子单体亚群和第二大分子单体亚群，所述第一大分子单体亚群包含聚乙二醇(PEG)，所述第二大分子单体亚群包含聚丙烯酰胺，其中所述第一大分子单体亚群和第二大分子单体亚群是交联的，其中所述亲水聚合物层具有小于约100nm的厚度。56.根据权利要求55所述的透镜，其中所述芯包含水凝胶。57.根据权利要求55所述的透镜，其中所述芯包含有机硅水凝胶。58.根据权利要求55所述的透镜，其中所述透镜芯层包含硬质透气性透镜材料。59.根据权利要求55-58中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物层通过亲电反应性部分与第二亲核反应性部分之间的共价键连接到所述芯层。60.根据权利要求55-59中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物层具有小于约1微米的厚度。61.根据权利要求55-60中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物层包括约1nm至约50nm之间的厚度。62.根据权利要求55-61中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物层包括小于约50nm的厚度。63.根据权利要求55-62中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物层包括小于约40nm的厚度。64.根据权利要求55-63中任一项所述的透镜，其中所述亲水聚合物层还包含至少一种活性剂。65.根据权利要求64所述的透镜，其中所述至少一种活性剂选自UV-吸收剂、能见度着色剂、抗微生物剂、生物活性剂、可浸出润滑剂、可浸出泪液稳定剂或它们的任何混合物。66.根据权利要求65所述的透镜，其中所述抗微生物剂包括银纳米颗粒。67.一种经涂布软接触透镜，其包含：平衡水含量小于约2％的包含聚硅氧烷的透镜芯，所述透镜芯包括外表面；和连接到所述外表面的至少一部分的水凝胶层，其中所述水凝胶层包含一种或多种物质的亲水聚合物群，其中所述透镜适合于足以保持所述眼表面的健康和佩戴者舒适性的眼上移动。68.根据权利要求67所述的透镜，其中所述聚硅氧烷为交联的聚硅氧烷。69.根据权利要求67-68中任一项所述的透镜，其中所述一种或多种物质的亲水聚合物群是至少部分交联的。70.根据权利要求67-69中任一项所述的透镜，其中所述软透镜芯具有为零的ionoflux扩散系数。71.根据权利要求67-70中任一项所述的透镜，其中所述软透镜芯具有小于约1×10-7cm2/min的ionoflux扩散系数。72.根据权利要求67-71中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层共价连接到所述透镜芯的所述外表面。73.一种接触透镜，所述接触透镜包括：透氧率(Dk/t)大于约200的经涂布软透镜，所述经涂布软透镜包含具有外表面和涂层的透镜芯，所述经涂布透镜适合于足以保持所述眼表面的健康和佩戴者舒适性的眼上移动。74.根据权利要求73所述的透镜，其中所述透镜具有大于约300的透氧率。75.根据权利要求73-74中任一项所述的透镜，其中所述软透镜包含水凝胶层涂层。76.根据权利要求73-75中任一项所述的透镜，其中所述水凝胶层共价连接到所述透镜芯的外表面。77.根据权利要求73-76中任一项所述的透镜，其中所述透镜芯包含交联的聚硅氧烷。78.一种接触透镜，所述接触透镜包含：包含聚硅氧烷的透镜芯，所述透镜芯具有外表面；和连接到所述外表面的至少一部分的水凝胶层，其中所述水凝胶层包含一种或多种物质的亲水聚合物群，其中所述透镜具有小于约50微米的厚度，其中所述透镜具有大于约1.420的折射率。79.根据权利要求78所述的透镜，其中所述透镜具有小于约25微米的厚度。80.根据权利要求78-79中任一项所述的透镜，其中所述透镜芯具有小于约1％的水平衡常数。81.根据权利要求78-80中任一项所述的透镜，其中所述透镜为软透镜。82...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·L·海文斯特莱特，V·W·麦克雷，B·M·费尔金斯，P·A·库克，
申请(专利权)人：视觉力学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US