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2019 Fiscal Year Research-status Report

イオン導電性アクチュエータ駆動型調節可能眼内レンズの開発

Research Project

Project/Area Number 18K18411
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

堀内 哲也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (60738061)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords調節可能眼内レンズ / 白内障 / イオン導電性高分子アクチュエータ / 焦点距離 / 高次収差
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、白内障治療用の眼内レンズに関する研究である。従来の眼内レンズは、単一、または2~3焦点の、焦点距離が固定されているレンズであった。しかし、単焦点レンズでの生活は老眼鏡の着用が必須、多焦点レンズではハローグレア現象という、夜間の視野に顕著な問題が発生する。そこで我々は、人間の眼のように焦点距離が調節可能な眼内レンズを開発しており、その駆動力にイオン導電性アクチュエータを用いていた。
臨床応用における課題はいくつかあるが、その中で2つ、従来研究からの課題があった。一つは実験上の課題であり、ゲルレンズに生体豚の摘出眼を用いているため、実験の再現性を取ることが困難であったこと。もう一つはアクチュエータの形状故に、得られる画像に6次の高次収差(乱視)が発生してしまったことである。
本年度、我々はシリコーンゲルレンズを開発し、更に6次収差を2次収差に落とし込むまで成功した。前者のシリコーンゲルレンズは、曲面の作製まで行うことは困難であったため、平面レンズを作製後に内径6mmのリングを介して負荷をかける。すると6mm円内が盛り上がり、球面レンズ形状となるようにした。また、このリングを介してアクチュエータでゲルレンズに圧力をかけることで6次の高次収差が解消した。一方で、2次の収差が生まれたのは、このリングが傾いたからだと思われる。リングの傾き防止する機構を追加で設けることで、この問題は解消すると思われる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナの影響もあり、共同研究者が実験結果の解析を前年度までに行えず、5月初頭にようやく解析結果が届いた。論文執筆可能なデータが出たので、近々論文は提出できる算段となっているが、遅れている。

Strategy for Future Research Activity

正直に書いて、かなり厳しい状況にある。我々の研究は大阪の産総研で試作した機器を筑波大学病院で実験することで遂行している。現在、両組織で事実上の出張禁止措置を取られているため、実験遂行は難しい。
しかし一方で科研費とは別予算であるが、我々の研究室にANSYSという材料解析ソフトが昨年度末に納品された。なので今年はシミュレーション研究に舵を切る方針である。

Causes of Carryover

新型コロナの影響で、出張ができなかった。

  • Research Products

    (4 results)

All 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] 245 mm length IPMC catheter with an ellipse-like cross-section2019

    • Author(s)
      Tetsuya Horiuchi and Kinji Asaka
    • Journal Title

      Smart Materials and Structures

      Volume: 28 Pages: 095028-095028

    • DOI

      https://doi.org/10.1088/1361-665X/ab1cf0

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Hexagonal shape IPMC actuator for AIOL2019

    • Author(s)
      堀内哲也,安積欣二
    • Organizer
      Nano-Bio-BAMN-2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ellipse-like IPMC catheter, controlled by high electrical pulse stimulus method2019

    • Author(s)
      堀内哲也,安積欣二
    • Organizer
      Nano-Bio-BAMN-2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2.Control method for Accommodating IOL by IPMC actuator using angle of convergence2019

    • Author(s)
      堀内哲也,安積欣二
    • Organizer
      APMSR2019-1
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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