Piilolinssit ovat tänä päivänä monille itsestäänselvä osa arkea. Niitä käytetään näönkorjaukseen, mukavuussyistä tai jopa esteettisiin tarkoituksiin. Mutta oletko koskaan miettinyt, miten tähän on päädytty?
Piilolinssien historia ulottuu yli 500 vuoden taakse, ja sen varrelle mahtuu niin nerokkaita kokeiluja kuin outoja ideoita, joista osa kuulostaa tänä päivänä suorastaan mahdottomilta. Ensimmäiset piilolinsseihin liittyvät kokeilut eivät liittyneet niinkään näönkorjaukseen vaan uteliaisuuteen siitä, miten silmä tarkentaa kuvaa. Leonardo da Vinci esitti jo 1500-luvulla ajatuksen, jossa näköä voisi muuttaa veden avulla – mutta hänen menetelmänsä vaati pään upottamista vesikulhoon.
1600-luvulla René Descartes vei ideaa pidemmälle ja kehitti lasiputken, jonka toinen pää painautui suoraan sarveiskalvoa vasten. Käytännössä räpyttely oli mahdotonta, joten idea jäi kokeiluasteelle. Vasta 1800-luvulla kehitettiin ensimmäiset piilolinssien esiasteet, jotka alkoivat muistuttaa nykyisiä linssejä. Aluksi ne olivat suuria ja epämukavia lasikuppeja, jotka peittivät koko silmän. Myöhemmin muovimateriaalien kehitys mahdollisti pienemmät ja kevyemmät linssit, mutta vasta 1960-luvulla pehmeät piilolinssit mullistivat näönkorjauksen.
Miten piilolinssit kehittyivät kömpelöistä lasilinssikokeiluista moderneiksi hengittäviksi ja kertakäyttöisiksi linsseiksi? Entä mitä tulevaisuus tuo tullessaan – voisivatko linssit esimerkiksi tallentaa tietoa, mitata terveydentilaa tai toimia osana lisättyä todellisuutta?
Tässä artikkelissa sukellamme piilolinssien historiaan ja siihen, miten pienestä keksinnöstä on kasvanut yksi maailman käytetyimmistä optisista ratkaisuista.
Piilolinssien historia lyhyesti
- 1508 Leonardo ja Vinci esittelee idean linssistä, jolla voisi vaikuttaa sarveiskalvon taittovoimaan
- 1823 Englantilainen tähtitieteilijä Sir Sir John Herschel luo käytännöllisen linssin konseptin
- 1887 Ensimmäinen lasinen piilolinssi luodaan ja se peittää koko silmän
- 1939 Luodaan ensimmäiset muoviset piilolinssit
- 1948 Pehmeät piilolinssit, jotka peittävät vain sarveiskalvon
- 1959 Otto Wichterle valmistaa ensimmäiset hydrogeelipiilolinssit
- 1971 Esitellään pehmeät piilolinssit
- 1978 Esitellään kovat RGP-piilolinssit
- 1981 Yhdysvaltain lääke- ja elintarvikevirasto FDA hyväksyy ensimmäiset yötäpäivää-linssit
- 1982 Esitellään pehmeät monitehopiilolinssit
- 1987 Esitellään pehmeät kertakäyttölinssit
- 1999 Esitellään ensimmäiset silicone hydrogel -piilolinssit
- 2002 Ensimmäiset silicone hydrogel -linssit tulevat markkinoille Yhdysvalloissa
- 2002 FDA hyväksyy ortokeratologian (Ortho-K) eli vain yöllä pidettävät piilolinssit
- 2010 Kustomoidut silikonihydrogeelilinssit tulevat saataville
Varhaisimmat ideat ja keksinnöt
Leonardo da Vinciä pidetään usein piilolinssien isänä hänen vuoden 1508 Codex of the Eye -teoksessa esittelemänsä mallinsa ansiosta. Teoksessa da Vinci esittelee tavan vaikuttaa sarveiskalvon voimaan upottamalla pää vesikulhoon. Hän ei kuitenkaan ollut kiinnostunut näkövirheiden korjaamisesta, vaan hän halusi tutkia silmän mukautuvuutta. Monien mielestä da Vincin ideat kuitenkin johtivat nykyaikaisten piilolinssien kehittämiseen yli 350 vuotta myöhemmin.
René Descartes toi esiin uuden idean vuonna 1636, missä lasinen nesteellä täytetty putki asetettiin suoraan kosketukseen silmän sarveiskalvon kanssa. Putken toinen pää oli muotoiltu korjaamaan näköä, mutta idea osoittautui epäkäytännölliseksi, koska se esti kokonaan silmien räpyttelyn.
Voiko linssillä korjata taittovirheitä? Ensimmäiset toimivat sovellutukset 1800-luvulta
Adolf Gaston Eugen Fick
Vuonna 1801 tiedemies Thomas Young teki silmän mukautuvuutta tutkivia kokeiluja ja rakensi nesteellä täytetyn "silmäkupin", johon hän sovitti mikroskoopin okulaarin. Youngin "silmäkuppia" voidaan pitää piilolinssin edeltäjänä, mutta da Vincin tapaan sitäkään ei oltu suunniteltu korjaamaan valon vääränlaisesta taittumisesta aiheutuvia näkövirheitä.
Vuonna 1845 John Herschel esitti Encyclopedia Metropolitanan alaviitteessä kaksi ideaa näkövikojen korjaamiseksi. Ensimmäinen oli "pallomainen, liivatetta sisältävä lasikapseli" ja toinen "läpinäkyvää ainetta sisältävä sarveiskalvomuotti".
Vaikka Herschel ei tiettävästi koskaan itse testannut näitä ideoita, useat keksijät, kuten unkarilainen Dr. Dallos (1929), käyttivät ideoita myöhemmin muotin ottamiseen elävästä silmästä. Tämä mahdollisti ensimmäistä kertaa linssien valmistamisen silmän luonnollisia muotoja mukaillen.
Vasta vuonna 1887 valmisti saksalainen lasinpuhaltaja F.E.Muller ensimmäisen silmään laitettavaksi tarkoitetun, läpinäkyvän esineen.
William Feinbloom
Seuraavana vuonna saksalainen filologi Adolf Eugen Fick valmisti ja sovitti ensimmäisen onnistuneen piilolinssin. Työskennellessään Zürichissä, Fick puhalsi lasista halkaisijaltaan 18-21 mm linssejä, jotka oli muotoiltu istumaan silmämunan päällä. Näin linssit rasittivat vähemmän silmän herkimpiä alueita. Hän testasi linssejä ensin kaniineilla, itsellään ja lopuksi vapaaehtoisilla. Fickin työ Contactbrille julkaisiin vuonna 1888.
Fickin kehittämä linssi osoittautui liian kookkaaksi ja kömpelöksi, eikä sitä kyennyt pitämään kuin muutaman tunnin kerrallaan.
Vuonna 1888 August Müller valmisti linssistä mukavamman version, jolla hän sai korjattua oman vahvan likinäköisyytensä. Myös Louis J. Girard teki silmän valkuaisen päälle asetettavasta lasilinssistä oman versionsa.
Muovisten piilolinssien vallankumous (1900-luku)
Lasista tehdyt linssit olivat ainoa piilolinssityyppi 1930-luvulle saakka, jolloin kehitettiin muovisten linssien valmistuksen mahdollistava PMMA (polymetyylimetakrylaatti).
Vuonna 1936 optometristi William Feinbloom esitteli ensimmäiset, huomattavasti lasisia linssejä kevyemmät ja miellyttävämmät muoviset piilolinssit. Nämä linssit oli valmistettu lasin ja muovisekoitteesta.
Vuonna 1949 valmistettiin ensimmäiset sarveiskalvon päälle asetettavat linssit. Nämä olivat huomattavasti pienempikokoiset ja niitä voitiin käyttää jopa 16 tuntia päivässä.
1960-luvulla PMMA:sta valmistettiin ensimmäiset pitkälle kehittyneet piilolinssit, jotka alkoivat kiinnostamaan myös suurta yleisöä. PMMA-linssien haittapuoli oli, että ne eivät läpäisseet lainkaan happea, mistä aiheutui monenlaisia terveyshaittoja.
Ensimmäiset pehmeät piilolinssit valmistettiin lasten rakennussarjalla (1960-luku)
1960-luvulla tšekkoslovakialainen kemisti Otto Wichterle kehitti maailman ensimmäiset pehmeät piilolinssit poikansa Merkur-leikkirakennussarjan avulla. Vaikka hän oli menettänyt akateemisen asemansa poliittisten syiden vuoksi, hän jatkoi tutkimuksiaan omissa oloissaan ja kehitti uudenlaisen pHEMA-hydrogeelin, joka oli kevyt, läpinäkyvä ja silmälle mukava materiaali.
Rahoituksen puutteesta huolimatta Wichterle rakensi yksinkertaisen pyörivän muotin, joka toimi polkupyörän dynamolla. Jouluaattona 1961 hän ja hänen vaimonsa onnistuivat valmistamaan ensimmäiset sileäreunaiset pehmeät piilolinssit. Näin syntyi keskipakovaluumenetelmä, joka mahdollisti linssien massatuotannon.
Vuonna 1962 Wichterle oli jo valmistanut tuhansia linssejä ja saanut keksinnölleen patentin. Tšekkoslovakian tiedeakatemia kuitenkin myi patentin salaa Yhdysvaltoihin, mikä siirsi piilolinssien tuotannon amerikkalaisille yrityksille. Wichterle ei saanut työstään ansaitsemaansa tunnustusta ennen kuin vuoden 1989 Samettivallankumouksen jälkeen.
Hänen kehittämänsä pehmeät piilolinssit mullistivat näönkorjauksen, ja vaikka hän itse pysyi uskollisena silmälaseilleen, hänen keksintönsä vaikuttaa edelleen miljoonien ihmisten arkeen.
Modernit piilolinssit ja teknologian kehitys (1980-2000 luku)
1980-luvulta lähtien piilolinssiteknologia kehittyi erityisesti happea läpäisevien materiaalien osalta. Vuonna 1978 markkinoille tulivat kovat RGP-piilolinssit (Rigid Gas Permeable), jotka erosivat aiemmista PMMA-linsseistä siinä, että ne läpäisivät happea sarveiskalvolle. Tämä paransi linssien käyttömukavuutta ja vähensi pitkäaikaisen käytön aiheuttamia silmäongelmia.
Vuonna 1981 Yhdysvaltain lääke- ja elintarvikevirasto (FDA) hyväksyi ensimmäiset yötäpäivää käytettävät piilolinssit. Näiden linssien suunnittelussa otettiin huomioon pitkäkestoisen käytön vaatimukset, mutta samalla ne edellyttivät optikon tai silmälääkärin valvontaa mahdollisten silmäterveysriskien vuoksi.
Vuonna 1982 esiteltiin pehmeät monitehopiilolinssit, joiden tarkoituksena oli tarjota näönkorjaus erityisesti ikänäköön (presbyopia). Moniteholinssit suunniteltiin korjaamaan sekä kauko- että lähinäköä, ja ne mahdollistivat useammalle näköalueelle tarkentamisen ilman erillisiä silmälaseja.
Vuonna 1987 markkinoille tulivat pehmeät kertakäyttölinssit, jotka oli tarkoitettu käytettäväksi yhden päivän ajan. Näiden linssien kehityksen taustalla oli pyrkimys vähentää linssien huoltotoimenpiteitä ja parantaa hygieniaa. Kertakäyttölinssit poistivat tarpeen linssien puhdistamiselle ja varastoinnille, mikä yksinkertaisti niiden käyttöä.
Vuonna 1999 kehitettiin ensimmäiset silikonihydrogeelipiilolinssit, joissa yhdistyivät silikonin korkean hapenläpäisevyys ja hydrogeelimateriaalien kosteudensitomiskyky. Uusi materiaali mahdollisti pidemmät käyttöajat ja tarjosi vaihtoehdon hydrogeelilinsseille.
Lue myös: Pehmeät piilolinssit: Hydrogeeli vs. silikonihydrogeeli.
1980- ja 1990-luvuilla kehitetyt materiaalit ja linssityypit loivat pohjan nykyaikaisille piilolinsseille, joita käytetään laajasti sekä lyhytaikaiseen että pitkäaikaiseen näönkorjaukseen.
Modernien piilolinssien kehitys (2000-luku)
Uuden vuosituhannen alussa piilolinssiteknologia jatkoi kehittymistään erityisesti materiaalien ja käyttömukavuuden osalta. Vuonna 1999 markkinoille tulleet silikonihydrogeelipiilolinssit yleistyivät nopeasti 2000-luvulla, sillä ne tarjosivat paremman hapenläpäisevyyden kuin aiemmat hydrogeelilinssit. Tämä mahdollisti pidempiaikaisen käytön ja vähensi silmien kuivumiseen liittyviä ongelmia.
Vuonna 2002 Yhdysvaltain lääke- ja elintarvikevirasto (FDA) hyväksyi ortokeratologiset (Ortho-K) piilolinssit, jotka on suunniteltu muokkaamaan sarveiskalvon muotoa yön aikana. Nämä kovat, happea läpäisevät linssit asetetaan silmiin ennen nukkumaanmenoa ja poistetaan aamulla, jolloin käyttäjä voi nähdä päivän ajan selkeästi ilman silmälaseja tai perinteisiä päiväkäyttöisiä piilolinssejä.
Ortho-K-linssit perustuvat sarveiskalvon uudelleenmuotoiluun, mikä muuttaa valon taittumista silmässä ja korjaa erityisesti likinäköisyyttä (myopia). Ne voivat olla hyödyllisiä myös lievän hajataiton (astigmatismin) ja ikänäön (presbyopia) korjaamiseen, mutta niiden ensisijainen käyttö on likinäköisyyden hallinta, erityisesti lapsilla ja nuorilla, joilla likinäköisyys voi edetä nopeasti.
Erityisesti kertakäyttölinssien kehitys jatkui 2000-luvulla, ja ne valmistettiin entistä ohuemmista ja joustavammista materiaaleista, mikä paransi linssien käyttömukavuutta ja vähensi silmien kuivumista. Päiväkäyttöisten linssien markkinaosuus kasvoi, sillä niiden hygieenisyys ja helppokäyttöisyys vastasivat paremmin käyttäjien tarpeisiin.
Linssimateriaalin kehitys keskittyi myös tarjoamaan lisäominaisuuksia, kuten sisäänrakennetulla UV-suojalla varustetut piilolinssit, jotka tarjosivat silmille lisäsuojaa auringon haitalliselta ultraviolettisäteilyltä, sekä värilliset piilolinssit, jotka mahdollistivat silmien luonnollisen värin korostamisen tai muuttamisen kokonaan toiseksi joko näönkorjauksella tai ilman.
Piilolinssien nykytila ja tulevaisuuden innovaatiota
Nykyään piilolinssien valmistuksessa on keskitytty erityisesti käyttömukavuuteen, silmien terveyteen ja helppokäyttöisyyteen. Silikonihydrogeelimateriaalit ovat vakiinnuttaneet asemansa mahdollistaen linssien pitkäaikaisen käytön erinomaisella hapenläpäisevyydellä. Kertakäyttöisten päivälinssien suosio on kasvanut, koska ne tarjoavat hygieenisemmän vaihtoehdon perinteisille kuukausilinsseille ja vähentävät silmätulehdusten riskiä.
Myös erityiskäyttöön tarkoitetut piilolinssit ovat kehittyneet. Markkinoille on tullut esimerkiksi ympäristön valon muutoksiin reagoivat ja sittemmin tuotannosta poistuneet, auringonvalossa automaattisesti tummentuvat Acuvue Oasys with Transitions -linssit sekä digitaalisten näyttöjen sinivaloa suodattavat linssit, kuten Acuvue Oasys Max 1-Day.
Piilolinssien tutkimuksessa ja kehityksessä on viime vuosina keskitytty älylinssien ja uusien biomateriaalien tutkimukseen. Älykkäät piilolinssit voivat tulevaisuudessa sisältää elektroniikkaa, joka mahdollistaa näön mukauttamisen dynaamisesti, silmän tai koko kehon terveyden monitoroinnin kyynelnesteestä sekä lisätyn todellisuuden (AR) lisäämisen linsseihin.
Esimerkiksi Mojo Visionin kehittämät älylinssit pyrkivät sisällyttämään piilolinssiin pienen näytön, jolloin käyttäjä voi nähdä lisätyn todellisuuden tietoja suoraan näkökentässään. Vielä tutkimusvaiheessa olevat lääkelinssit puolestaan voivat vapauttaa lääkkeitä suoraan silmään esimerkiksi kuivasilmäisyyden hoitoon. Joissakin tutkimuksissa on pyritty tunnistamaan tapoja mitata kyynelnesteen glukoositasoja diabeteksen hallinnassa tai tunnistaa silmänpaineen muutoksia glaukooman seurannassa.
Piilolinssimarkkinoiden kehitys näyttää suuntautuvan entistä mukavampiin, monipuolisempiin ja teknologisesti kehittyneempiin linsseihin. Tulevaisuudessa voidaan nähdä entistä parempia hapenläpäiseviä materiaaleja, mukautuvia optisia ominaisuuksia ja älyteknologiaa hyödyntäviä ratkaisuja.
Piilolinssit eivät välttämättä ole enää pelkästään näönkorjauksen välineitä, vaan ne voivat tulevaisuudessa toimia myös terveyden seurannan ja digitaalisen vuorovaikutuksen välineinä.
Lähteet: Wikipedia (viitatty 5/2009), Contactlenses.org
