В чехословацком павильоне сидит миловидная девушка в очках. Доктор Драйфус просит ее снять очки и посмотреть вверх. Мгновение, и ловкие пальцы врача вложили под веко тонкую прозрачную медузообразную пленку. Глаза моментально реагируют — закрываются. Доктор просит не открывать их еще некоторое время. Это нужно, чтобы на поверхности пленки собралось достаточное количество слез. Слезы необходимы для правильного видения. Проходит несколько минут, теперь глаза можно открыть. Они с удивлением смотрят на «волшебника»-доктора: неужели больше не надо надевать очки? А «волшебник» просто объясняет: «В наших линзах вы можете спать, купаться и даже плакать». Ну, что ж, для женщины немаловажно и это свойство полимера, из которого изготовлены линзы чехословацких ученых…
Чтобы приучить глаза к мягким контактным линзам, в первые дни их надо носить всего по нескольку часов и постепенно увеличивать время ношения. Снять линзы очень просто — сдвигая большой и указательный пальцы. Благодаря своей эластичности, линза легко сгибается и отстает от глазного яблока.
В очках или без очков?
Первые очки появились, по-видимому, в Венеции в XIII веке. Эти простейшие и довольно удобные оптические приборы быстро распространились сначала в Европе, а затем и в Азии. Так дальнозоркие и близорукие обрели «второе зрение». Одно время была даже мода на очки, их носили как украшение даже люди с прекрасным зрением. Но мода прошла, а очки продолжали «украшать» лица людей с испорченным зрением и мешать им во многих случаях жизни. Особенно большие неприятности доставляют они спортсменам и артистам, а есть профессии, которые вообще исключают ношение очков.
Естественным было стремление людей заменить очки контактными линзами, вставляемыми под веко и непосредственно соприкасающимися с глазами. Первым применил контактные линзы английский астроном Джон Гершель около ста лет назад. Они имели успех. Первые контактные линзы изготовлялись из стекла, позже их стали делать из пластмассы. Сейчас уже восемь миллионов американцев носят контактные линзы из твердых материалов. Такие линзы стоят очень дорого, потому что их надо очень долго и тщательно шлифовать — иначе они не смогут прилегать к глазному яблоку равномерно и плотно, а малейший сдвиг линзы от оптической оси глаза искажает видение.
Эти недостатки твердых линз заставили многих ученых задуматься: а нельзя ли изготовить линзы из материала, который по мягкости и влажности приближался бы к живой ткани! Но дальше проектов и отдельных опытов дело не шло до тех пор, пока лет пятнадцать тому назад этой проблемой не заинтересовался директор Института макромолекулярной химии Чехословацкой Академии наук академик Отто Вихтерле. О том, что за этим последовало, пусть лучше расскажет сам академик, тем более, что в дни работы Международной выставки «Химия» он побывал в Москве.
Рассказывает академик Вихтерле
Нам с самого начала было ясно, что свойствами, которые требуются от материала для мягких контактных линз должны обладать гидрофильные полимеры. Прямое следствие гидрофильности — относительно высокое содержание воды в полимере поможет достичь необходимой мягкости материала. Стойкая трехмерная структура полимера способствует перемещению гидратированных, т. е. распределенных в водной среде, частиц. Обмен веществ в тканях, составляющих глаз, осуществляется именно такими частицами. Поэтому линзы из гидрофильного полимера смогли бы даже пропускать слезы. Регулируя плотность упаковки атомов и их группировок в сетке трехмерных молекул полимера, можно получить материал с любыми механическими свойствами. Но, кроме того, этот материал должен быть химически инертным и обязательно нейтральным.
Изучение свойств нейтральных гидрофильных полимеров привело нас к полимеризующимся метакриловым эфирам многоосновных спиртов, таким, как гликольметакрилат и дигликольдиметакрилат. Совместная полимеризация этих мономеров дала искомую пластическую (в самом широком смысле этого слова) массу такого строения:
Эта пластмасса в набухшем состоянии содержит от 10 до 60% воды. Она очень стойка по отношению к кислотам и щелочам, ее можно кипятить в воде, т. е. надежно стерилизовать обычным путем.
Казалось бы, этим синтезом окончательно решалась проблема создания мягких контактных линз. Но появились новые препятствия, связанные с их изготовлением. Исключительное преимущество этого материала — его мягкость — сделало невозможным получение из него изделий методом прессования. Мягкий гель прилипал к стенкам пресс-форм, и вынуть из них готовые линзы без повреждения оказалось невозможным. Пять лет мы по-разному переделывали пресс-форму, но безуспешно. И тогда, наконец, появилась мысль осуществить полимеризацию в открытых вращающихся формах. Эта мысль родилась у меня дома, на кухне.
Используя детский конструктор, мы с женой сделали несколько вращающихся форм, в которых и были изготовлены первые 5000 мягких контактных линз.
Теперь создана автоматическая установка, которая производит такие линзы любой оптической силы. Это достигается подбором соответствующего числа оборотов вращающейся формы, так как при разной скорости вращения по-разному устанавливается параболический мениск линзы.
Какого цвета Ваши глаза?
Когда вы видите яркую блондинку с карими глазами или, наоборот, голубоглазую брюнетку, у вас появляется сомнение: а не крашеные ли у нее волосы? А почему обязательно волосы? Может быть, глаза?..
После создания контактных линз в этом нет ничего удивительного. Полимер, из которого сделаны линзы, можно так же легко окрашивать в любой цвет, как хлопчатобумажную ткань. Хотите голубые глаза — пожалуйста, хотите черные, демонические — еще проще. Вам вставят линзу с черным кольцом, которое скроет естественный цвет радужной оболочки вашего глаза. Можно, шутки ради, удивить знакомых, явившись в гости с… разноцветными глазами.
Но мягкие контактные линзы могут оказаться полезными и в таком серьезном случае. Людям, страдающим некоторыми заболеваниями радужной оболочки, по нескольку раз в день закапывают в глаз атропин. Теперь врач может ввести лекарство в мягкую линзу, и оно будет действовать на глаз непрерывно в течение 5000 часов, пока не израсходуется полностью.
Прочитав этот рассказ, вы, возможно, скажете: очкам — конец. Но это не совсем верно. Мягкие контактные линзы применимы не во всех случаях жизни. В частности, их нельзя применить при астигматизме. Они могут выручить лишь десять процентов из тех, кто вынужден носить очки. Но эти десять процентов — 30 миллионов жителей Земли, и уже в наше время Чехословацкая Социалистическая Республика может обеспечить их всех мягкими контактными линзами.
В. Балек, А. Чеховских