擺脫眼鏡:隱形眼鏡新手指南
By Jane Yang 楊靜悠
引言
戴眼鏡的人應該都經歷過炎炎夏日的苦惱。你是否有過這樣的體驗 — 汗水順著太陽穴流下,鏡片起霧,視線模糊的煩惱?在體育活動中,眼鏡不斷滑落鼻梁,擾亂注意,導致發揮失誤。此外,你有否在意眼鏡有時使你眼睛看起來細小而無神?
不幸的是,近視在青少年間十分常見。在香港,六歲學生的近視率約為18%,十二歲學生的近視率則約為62% [1]。雖然傳統眼鏡是常見對策,但如果你厭倦了眼鏡的束縛,隱形眼鏡是一個不錯的選擇。
隱形眼鏡發展史
隱形眼鏡的雛形已有數世紀的歷史。1508 年,達文西首次提出在眼睛前佩戴由水填充的玻璃半球以矯正視力的想法 [2]。直到 1887 年,當代技術才足以製造出第一副與角膜直接接觸的玻璃鏡片 [3]。可惜的是,這些玻璃鏡片戴起來有諸多不便與不適,而且只能戴幾個小時 [4]。
從上世紀30 年代開始,聚合物化學的發展為生產隱形眼鏡提供了新的可能性 [3, 4]。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是第一種用於製造輕薄隱形眼鏡的聚合物,成品在清晰度、柔韌度和重量上也有改善。儘管舒適度大大提高,但 PMMA 鏡片仍然很硬,佩戴起來並不舒服 [4, 5]。
除了硬度問題,PMMA 製成的隱形眼鏡還有一個更嚴重的缺點,就是氧氣幾乎無法穿透鏡片 [4, 5]。低透氧度會導致角膜腫脹、角膜新生血管(透明角膜上長出血管)和角膜透明度下降等併發症 [6]。因此,選擇透氧度高的材料非常重要 [7]。
現今的隱形眼鏡
由水凝膠製成的軟式隱形眼鏡是目前最常用的隱形眼鏡之一 [4]。水凝膠由親水但不溶於水的交聯聚合物網絡組成(見圖一)。由於聚合物中含有氧等電負性很強的原子,水分子可被困在網絡中,與結構中的高電負性原子形成氫鍵,從而構成柔軟、有彈性的果凍狀結構。 因此,水凝膠可吸收高達其重量百分之85至 90的水分 [3]。
圖一 水凝膠中的親水性交聯聚合物網絡。
聚(2-羥乙基甲基丙烯酸酯)(pHEMA)因其較高的透氧度被用於製造軟式水凝膠隱形眼鏡 [4]。為了進一步提高透氧度,不同種類的單體被添加到水凝膠混合物中以聚合出性質有所改良的共聚物,但製造出的鏡片仍然不能長時間佩戴 [4]。
經過進一步努力,矽水凝膠(silicone hydrogel)隱形眼鏡應運而生 [4]。矽樹脂(silicone)是一種含有矽和氧的聚合物,其透氧度甚至高於水,正是由矽樹脂構成的矽水凝膠使人們發明了可隔夜配戴的連續配戴型隱形眼鏡。然而,矽樹脂是一種疏水性(親脂性)材料,因此容易黏附於淚膜脂質層而不易從眼球表面拿走 [8]。為了增加其親水性,生物工程師進行了多次嘗試,最後亦透過改良聚合物結構解決了這個問題。
隱形眼鏡護理液
隱形眼鏡護理液在保持隱形眼鏡清潔和功能方面起著至關重要的作用,專為鏡片消毒、清潔和儲存而設計,確保配戴者獲得最佳的舒適度和視力。護理液含有各種具特定用途的化學物質。
隱形眼鏡清潔液主要有兩種:雙氧水和多用途溶液 [4, 9]。它們的區別在於消毒方式的不同。雙氧水使用過氧化氫(H2O2)作為消毒劑,濃度通常為3%。為了確保重新戴上鏡片時不會傷害眼睛,隱形眼鏡盒中會裝上如鉑、鈀或銀等的中和催化劑,以加速過氧化氫降解為水和氧的化學反應。
多用途溶液通常含有聚己亞甲基鹽酸或聚季銨鹽-1等消毒劑 [4, 9]。這些聚合物的單體其實具有更強的抗菌活性,但由於在聚合作用前單體對眼睛的刺激太大,因此這兩種消毒劑以聚合物的形式存在於溶液內。至於抗菌原理,據推測聚己亞甲基鹽酸能透過選擇性地與細菌 DNA結合,使其凝聚,最終阻礙細胞分裂 [10, 11];研究亦發現聚季銨鹽-1可透過破壞眼部病原體的細胞膜導致其內含物外洩 [12, 13]。
除了消毒,隱形眼鏡護理液中還含有其他化合物,以保持鏡片的清潔度和性能 [4, 9]。雙磷酸鹽有助分解配戴過程中在鏡片上堆積的蛋白質,而保濕和調理化學物質則可確保鏡片在儲存過程中保持良好狀態。此外,緩衝劑可使鏡片維持對眼睛溫和的 pH 值,防腐劑則可延長鏡片的保存期限。
新手上路的小技巧
對於初次接觸隱形眼鏡的人來說,單想到戴上和摘下隱形眼鏡的過程就已經使人畏懼,觸摸眼球或將異物放入眼睛的想法確實讓人望而卻步。但不用擔心!有些技巧能使這個過程變得容易,而不那麼嚇人。
由於現今市面上售賣的大多數隱形眼鏡都是親水的,所以戴隱形眼鏡時應使用乾燥的手,這樣鏡片就不會黏在手上。取下隱形眼鏡時,用濕手會更容易,但一定要在觸碰隱形眼鏡前徹底洗手。
戴上隱形眼鏡後不建議使用眼藥水,因為兩者可能不相容 [14]。不過,如果配戴隱形眼鏡時經常感到眼睛乾澀,可以考慮使用眼科醫生推薦不含防腐劑的的滋潤眼藥水。不過,千萬不要使用雙氧水作為潤眼液,因為眼藥水和隱形眼鏡溶液是兩樣不同的東西!
結論
對於嫌戴眼鏡不方便、不舒服的人來說,隱形眼鏡是傳統眼鏡的絕佳替代品。市面上還有不同顏色和著色直徑的隱形眼鏡,適合想改變眼睛外觀的人。透過深入了解不同類型的隱形眼鏡以及如何正確配戴隱形眼鏡,我們就可以做出更明智的決定,選擇適合自己的隱形眼鏡。
參考資料
[1] Department of Health. (2022, June). Myopia. Student Health Service. https://www.studenthealth.gov.hk/english/health/health_ev/health_ev_nea.html
[2] Novak, J. F., & Saul, R. W. (1971). Contact Lenses in Industry. Journal of Occupational Medicine, 13(4), 175-178.
[3] Schifrin, L. G., & Rich, W. J. (1984, December). The Contact Lens Industry: Structure, Competition, and Public Policy. U.S. Congress, Office of Technology Assessment. https://www.princeton.edu/~ota/disk3/1984/8409/8409.PDF
[4] Brunning, A. (2015, October 13). The Chemistry of Contact Lenses. Compound Interest. https://www.compoundchem.com/2015/10/13/contactlenses/
[5] Wu, S. (2021). A Brief Review of Contact Lens Development in China. Boli tangci yu yanjing [Glass, Enamel and Eyeglasses], 49(7), 41-44. https://doi.org/10.13588/j.cnki.g.e.2096-7608.2021.07.007
[6] Lee, S. E., Kim, S. R., & Park, M. (2015). Oxygen permeability of soft contact lenses in different pH, osmolality and buffering solution. International Journal of Ophthalmology, 8(5), 1037-1042. https://doi.org/10.3980/j.issn.2222-3959.2015.05.33
[7] Alipour, F., Khaheshi, S., Soleimanzadeh, M., Heidarzadeh, S., & Heydarzadeh, S. (2017). Contact Lens-related Complications: A Review. Journal of Ophthalmic & Vision Research, 12(2), 193-204.
[8] Cwiklik, L. (2016, October). Tear film lipid layer: A molecular level view. Biochimica et biophysica Acta, 1858(10), 2421-2430. https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2016.02.020
[9] Kemsley, J. (2008, November 7). What's that stuff? Contact Lens Solutions. Chemical & Engineering News, 86(46). https://cen.acs.org/articles/86/i46/Contact-Lens-Solutions.html
[10] Worsley, A., Vassileva, K., Tsui, J., Song, W., & Good, L. (2019). Polyhexamethylene Biguanide:Polyurethane Blend Nanofibrous Membranes for Wound Infection Control. Polymers, 11(5), 915. https://doi.org/10.3390/polym11050915
[11] Sowlati-Hashjin, S., Carbone, P., & Karttunen, M. (2020). Insights into the Polyhexamethylene Biguanide (PHMB) Mechanism of Action on Bacterial Membrane and DNA: A Molecular Dynamics Study. The Journal of Physical Chemistry B, 124(22), 4487–4497. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.0c02609
[12] Codling, C. E., Maillard, J., & Russell, A. D. (2003). Aspects of the antimicrobial mechanisms of action of a polyquaternium and an amidoamine. The Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 51(5), 1153–1158. https://doi.org/10.1093/jac/dkg228
[13] Codling, C. E., Hann, A. C., Maillard, J., & Russell, A. D. (2005). An investigation into the antimicrobial mechanisms of action of two contact lens biocides using electron microscopy. Contact Lens & Anterior Eye, 28(4), 163–168. https://doi.org/10.1016/j.clae.2005.08.002
[14] Boyd, K. (2022, April 22). How to Take Care of Contact Lenses. EyeSmart, American Academy of Ophthalmology. https://www.aao.org/eye-health/glasses-contacts/contact-lens-care