Materiály, z ktorých sú kontaktné šošovky vyrobené prešli v priebehu vývoja výraznými zmenami. Tak, ako sa zmenila štruktúra kontaktných šošoviek, v závislosti od získavania nových poznatkov v oblasti predného segmentu oka a rozvoja požiadaviek vedy týkajúcich sa flexibility, priedušnosti a výroby. Rovnako tak sa pristúpilo aj k hľadaniu progresívnych riešení individuálnych problémov. Rozvoj nových pokrokových materiálov stále napreduje, ale o rohovkovom metabolizme kontaktných šošoviek sa uvažuje len v teoretickej rovine.
Zdroj: Bryan Tong Minh, CC BY 2.5, via Wikimedia Commons
Základné typy materiálov kontaktných šošoviek
Prvým materiálom, z ktorého boli kontaktné šošovky vyrobené, bolo sklo. Jeho vlastnosti a rastúce požiadavky týkajúce sa flexibility, priedušnosti a väčšej ekonomickej produkcie odsunuli skoré dvadsiate roky dvadsiateho storočia do ústrania.
V tom čase sa v Nemecku a Amerike objavili pokusy zamerané na výrobu kontaktných šošoviek z celuloidu. Avšak pre nadmernú mäkkosť a nestabilitu tohto materiálu nemali úpravy veľký úspech a ľudstvo sa vrátilo späť ku skleným kontaktným šošovkám.
Zmena nastala v priebehu pätnástich rokov, v čase pred druhou svetovou vojnou, kedy bol termoplastický polymér - polymetylmetakrylát (PMMA) pôvodne vyvinutý pre vojenské účely. Plastové kontaktné šošovky vyrobené z tohto materiálu majú oproti tým skleným niekoľko výhod. Sú dostatočne tvrdé, odolné proti poškriabaniu a rozbitiu, biologicky bezpečné, dobre sa s nimi narába a sú ľahko a vysoko svetlu priepustné. Vyznačujú sa takmer celkovou nepriepustnosťou kyslíka, čo spôsobuje stále menšiu znášanlivosť.
Všetko sa zmenilo v šesťdesiatych rokoch, keď profesor Wichterle so svojim tímom vynašiel sieť polyhydroxyethylmetakrylátu (HEMA) - hydrofilný gél. Jeho štruktúra má za následok vysokú priepustnosť a mäkkosť - vlastnosti nevyhnutné pre pohodlné nosenie kontaktných šošoviek. Objavenie mäkkých kontaktných šošoviek umožňuje ich využivanie miliónom ľudí.
O pätnásť rokov neskôr bol vytvorený CAB - butyrát z acetátu celulózy, prvý plyno-priepustný materiál tvrdých kontaktných šošoviek. Priepustnosť je však stále nízka a tiež vďaka plastu, ktorý obsahuje silikón a je prítomný v tvrdých kontaktných šošovkách a vývoju nových látok (napr. silikónových živíc) sa tvrdé kontaktné šošovky v súčasnosti používajú vo veľkej miere len na liečebné účely.
Zhruba v rovnakom čase ako prvé kontaktné šošovky RGP sa objavila aj silikónová guma. Tieto materiály vynikali priepustnosťou kyslíka poukazujúc na veľký pokrok v rámci mäkkých kontaktných šošoviek. Veľkým problémom ich úpravy však bola hydrofóbnosť.
Iba kombinácia hydrogelov s materiálmi prepúšťajúcimi plyn dokázala pre dnešnú dobu vytvoriť najdokonalejší hybridný materiál kontaktných šošoviek - silikón-hydrogél. Silikónové zložky tohto materiálu zaisťujú extrémne vysokú priepustnosť kyslíka, zatiaľ čo hydrogelová zložka zabezpečuje plynulosť a ľahkosť prenášania a pohybu šošovky, čo zaručuje veľmi dobrú kompatibilitu pre konečného úžívateľa a umožňuje predĺžené a nepretržité nosenie.
Vlastnosti materiálov kontaktných šošoviek
Keďže kontaktné šošovky patria medzi optické pomôcky, ktoré sa zavádzajú priamo do oka pričom dochádza ku kontaktu s rohovkou, tak musia byť splnené prísne kritéria týkajúce sa vlastností materiálu, z ktorého sú šošovky vyrobené. Kontaktná šošovka musí byť bezpečná pre oko a pohodlná pri nosení. Z toho dôvodu sa kladie značný dôraz na materiály a ich výrobu tak, aby disponovali nasledujúcimi vynikajúcimi vlastnosťami.
Tolerancia a dispozícia na zachovanie malého depozitu
Je to jedna z požiadaviek, ktorá sa kladie na materiály pri výrobe kontaktných šošoviek, o ktorých sa v súčasnosti veľa hovorí. Ideálne znášanlivý materiál by nemal narúšať fyziológiu oka, cirkuláciu sĺz a prísun kyslíka k rohovke, zatiaľ čo metabolizmus zostáva neporušený. V súčasnosti takéto kontaktné šošovky neexistujú. Voľbou vhodných kontaktných šošoviek a ich dobrým zaobchádzaním je možné negatívne účinky na oko minimalizovať.
Transparentnosť kontaktných šošoviek
Ideálny materiál by mal byť plne priehľadný. Materiál kontaktných šošoviek by nemal zadržiavať svetlo, výkyvy v pH sĺz, účinky hydratácie a dehydratácie v intervaloch medzi každým žmurknutím počas nosenia kontaktných šošoviek, čistenia a skladovania.
Transparentnosť závisí na celom rade chemických a fyzikálnych vlastností a výrobe materiálu, a preto nie je žiadny materiál úplne transparentný. Svetlo dopadajúce na optický materiál sa vždy odrazí, absorbuje alebo rozptýli v závislosti od vlastností.
Priepustnosť kyslíka cez kontaktné šošovky
Prienik molekúl kyslíka, určitých iónov a molekúl cez kontaktné šošovky je dôležitý pre udržanie normálnej fyziológie rohovky. Táto vlastnosť je jedným z najdôležitejších aspektov týkajúcich sa materiálov kontaktných šošoviek. Všetci špecialisti zaoberajúci sa staroslivosťou o oči, kladú veľký dôraz. Je dôležité uvedomiť si, že všetky kontaktné šošovky pôsobia ako bariéra, ktorá má na svedomí zníženie prívodu kyslíka k rohovke.
Hydratácia
Väčšina materiálov určených na výrobu kontaktných šošoviek absorbuje určité množstvo vody. Absorbované množstvo je zvyčajne vyjadrené ako percento z celkovej hmotnosti. Ak materiál absorbuje vodu, zväčší svoj objem a veľkosť.
Materiály, ktoré absorbujú menej ako 4 % z celkovej váhy vody v materiáloch sú hydrofóbne a tie, ktoré absorbujú viac ako 4 % sú označované ako hydrofilné polyméry.
Pre hydrofilné polyméry platí, že súčasne so zvýšením obsahu vody sa zvyšuje aj priepustnosť kyslíka. Avšak často sa zvyšuje aj krehkosť materiálu šošovky, šošovka sa stáva viac náchylnou a môže dôjsť k narušeniu jej tvaru.
Zmáčavosť
Pre kontaktné šošovky je dôležitým znakom znášanlivosť. Dosiahnutie dostatočnej znášanlivosti materiálu a požadovaného sklzu kontaktnej šošovky na povrchu oka je obzvlášť problematické u kontaktných šošoviek vyrobených z hydrofóbneho materiálu (silikón - guma). Do týchto materiálov je nevyhnutné zapracovať hydrofilné zložky alebo chemicky upraviť povrch kontaktnej šošovky tak, aby dokázala absorbovať tenkú vrstvu vody.