金陵科技学院王昭/南京工业大学孙庚志AFM综述：用于先进眼部药物递送的可穿戴隐形眼镜

全球数十亿人正受眼部疾病困扰，而传统眼药水因眼球自身屏障机制存在生物利用度低、需频繁给药且易产生副作用等固有局限。隐形眼镜凭借其与角膜长时间直接接触的特性，可显著延长药物在眼表的停留时间，且具有生物相容性好、非侵入性等优势，已成为一种极具潜力的无创药物递送载体。

近日，金陵科技学院王昭副教授与南京工业大学孙庚志教授合作,在材料学领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》上发表题为《Wearable Contact Lenses for Advanced Ocular Drug Delivery: Progress and Challenges》的综述论文，系统阐述了智能隐形眼镜作为眼部药物递送平台的前沿进展与未来方向。该论文第一作者为王昭副教授，通讯作者为孙庚志教授。

文章系统梳理了药物递送隐形眼镜的技术发展脉络（图1）：从初期的简单药物浸泡法，逐步演进至维生素E扩散屏障、纳米粒子嵌入、分子印迹水凝胶和功能分子整合等多种先进缓释策略，有效实现了药物从数小时至数周的持续释放。智能响应型隐形眼镜能感知眼部病变微环境的特定信号，如pH值、温度、酶活性或眼压波动，并以此作为智能开关控制药物释放，为精准医疗提供了全新范式。更前沿的探索已迈向集成化系统，通过将药物储库、生物传感器和无线通信模块融合于单一镜片中，构建出兼具实时监测与个性化治疗功能的智能平台，如眼压监测及青光眼治疗、泪液葡萄糖监测及葡萄糖视网膜病变治疗，标志着按需诊疗一体化时代的来临。

图1. 药物递送型隐形眼镜的发展历程

为了突破传统浸泡法载药量低、药物突释的局限，通过在镜片中嵌入维生素E屏障，构建药物扩散的曲折路径（图2），可将氟康唑、噻吗洛尔等药物的释放时间延长至数十天；整合脂质体、PLGA纳米球等纳米颗粒，借助“药物从纳米载体释放-穿透水凝胶基质”的双重过程，显著提升生物利用度，如载药纳米凝胶隐形眼镜可实现10天持续释药，对细菌性角膜炎的治愈率大幅提升（图3）；采用分子印迹技术打造 “锁钥匹配” 的药物结合位点，使镜片载药量较非印迹产品提升2-3倍，部分设计还融入光子晶体，实现药物释放过程的可视化监测；引入离子单体、石墨烯氧化物、环糊精等功能分子，进一步解决疏水药物难负载的问题，如环糊精修饰镜片可将双氯芬酸载药量提升13倍，实现两周持续释药。

图2. 药物释放机制：a）通过直接浸泡法从传统水凝胶隐形眼镜中释放药物；b）通过增强扩散路径从带有维生素E屏障的隐形眼镜中释放药物。

图3. 含纳米粒子的隐形眼镜以实现药物的持续释放

刺激响应药物释放技术则实现了“按需精准给药”的突破，针对不同眼部疾病的微环境特征设计多类型响应系统：在生理刺激响应方面，pH响应型镜片可在感染部位（pH≈5.5）或干眼症患者（pH≈7.8）的泪液环境中触发药物释放（图4）；酶响应型镜片利用泪液中溶菌酶降解壳聚糖载体，实现青光眼治疗药物噻吗洛尔的可控释放；在外部刺激响应方面，光响应型镜片通过可见光或近红外光激活药物释放；压力响应型镜片内置微管结构，利用眼压变化驱动微管变形，为青光眼患者提供自适应给药，眼压升高时自动增加药物释放量（图5）；此外，ROS响应型镜片在炎症部位（活性氧水平升高）启动药物释放，可同时治疗细菌性角膜炎和碱烧伤，将药物眼部滞留时间延长至7天，减少频繁用药需求。

图4. pH响应药物释放隐形眼镜

图5. 压力响应药物释放隐形眼镜

诊疗一体化技术更是推动给药隐形眼镜迈向“智能医疗”新阶段，通过整合生物传感、无线通信与微处理器，构建 “监测 - 诊断 - 给药”闭环系统。针对糖尿病视网膜病变，这类镜片集成电化学泪液葡萄糖传感器，能实时监测泪糖浓度，接收远程射频信号后触发药物释放，确保药物精准送达视网膜（图6）；在青光眼管理中，镜片搭载眼压传感器与柔性给药系统，采用金空心纳米线等材料提升监测灵敏度，当眼压超过正常阈值时自动加快药物释放，动物实验显示可实现192小时持续降压，且无需外接电源；部分设计还能监测泪液中的炎症标志物（如白细胞介素12p70），在实现持续给药的同时提供疾病进展数据，为个性化治疗提供支撑，真正实现“边监测、边治疗”的智能诊疗模式（图7）。

图6. 用于葡萄糖监测和糖尿病视网膜病变治疗的隐形眼镜

图7. 用于IOP检测和青光眼治疗的智能隐形眼镜

当前可穿戴给药隐形眼镜在迈向广泛临床应用的过程中，仍面临多维度挑战亟待突破（图8）：技术层面，金属电路、微储库等结构可能阻碍角膜所需氧气的扩散，长期佩戴存在角膜水肿、新生血管形成的风险，同时现有生物传感器对泪液中低浓度标志物（如部分炎症因子、代谢产物）的检测精准度不足，易受泪液pH、蛋白成分干扰，响应速度也难以完全匹配疾病动态变化。临床层面，镜片生物相容性需进一步优化，药物负载或表面修饰可能引发蛋白质沉积、泪液循环异常，增加角膜感染、过敏反应的风险，且药物在高温灭菌、长期储存过程中易降解，此外个体泪液分泌量、眨眼频率的差异，还会导致相同镜片在不同患者眼中的释药速率波动，影响治疗一致性。市场层面，微纳加工、多模块集成等工艺推高了生产成本，同时监管分类的模糊性（部分产品兼具药物载体与医疗器械属性）导致审批流程复杂、周期长，加之老年患者等核心人群对智能设备的操作适应性较低，一定程度上制约了市场推广。

未来，随着材料科学、微电子技术、眼科医学的协同创新，可穿戴给药隐形眼镜有望实现 “诊疗 - 监测 - 管理” 的全链条覆盖。该综述不仅梳理了从“被动载药”到“主动释药”的技术演进，更揭示了智能隐形眼镜在提升患者生活质量与推动个性化医疗方面的广阔前景，为下一代眼部疾病诊疗技术的突破提供了重要理论支撑与发展路线 。

图8. 用于先进眼部药物输送的可穿戴隐形眼镜所面临的挑战，包括技术挑战、临床障碍以及市场阻碍。

论文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202518446