王希晨，张志豪，蔡政，姜慧君,＊

1南京医科大学儿科学院，南京 211166

2南京医科大学药学院，南京 211166

大家好！我是彩色的隐形眼镜——美瞳。其实我的学名为隐形眼镜彩片，简称彩片。我是角膜接触镜大家族里最年轻、最美丽的成员。缤纷多彩的颜色和精美制作的花纹使我的主人们在配戴我之后，眼睛可以显得更加明亮，呈现出不同的色彩，因此，我备受漂亮小姐姐们的欢迎！

在我们美瞳的大家庭里，我的家人们屈光不正度数为0到800不等。通常，近视度数小于100或不近视的主人可以配戴无度数美瞳，而近视大于100度的主人也可配戴相应矫正度数的美瞳，替代透明隐形眼镜或框架眼镜。

很多小主人以为我只是涂上了颜料的普通镜片，是框架眼镜镜片的缩小版。其实，我可不是一层普通的镜片，我的身体内部可有着精妙的结构呢！请和我一起进入我的结构世界，探索我的结构奥秘吧！

1 揭开我的结构奥秘

首先，请跟随我环绕整个镜片步行一周，了解一下我的整体结构吧！

我的身体结构就像一个三明治，共有三层：最内层为透明镜片，与角膜宝宝亲密相拥；中间夹着色素层，最外层也是透明镜片，与内层相同(图1a)。这种科学又安全的设计被称为“三明治夹层技术”，即把色素层嵌在两层透明镜片之间，让脆弱敏感的角膜宝宝不用直接接触色素[1]。

推门而入，映入眼帘的就是我的外层透明镜片了。你看，单体小朋友们正热情地手拉着手，和我们打招呼呢！甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮(图2)……这些都是组成我水凝胶身体的单体小伙伴们[2]。在光照或高温以及交联剂姐姐的帮忙下，千千万万的单体小伙伴们经自由基共聚，万众一心，形成了高分子网状结构[3]。

图2 常见水凝胶单体结构

“城门城门几丈高？三十六丈高！骑大马，带大刀，走进城门瞧一瞧！”水凝胶正和氧气宝宝们一起玩着钻“城门”的游戏呢！水凝胶的单体小伙伴们拉起了小手，撑起了一个个“门洞”即水通道，让氧气宝宝们一个接着一个自由通过(图1b)。一个个“城门的门洞”相连，共同构成了供氧气宝宝奔跑的快速通道。钻过层层“门洞”，氧气宝宝们就可以到达角膜的表面，给角膜供氧啦[4]！

究竟能有多少氧气宝宝顺利通过“门洞”，抵达角膜呢？这就得看水凝胶本身的实力和镜片的厚度啦！透氧系数为氧气在角膜接触镜材料中的扩散系数D与溶解系数k的乘积，代表着水凝胶本身的实力；用它再除以镜片的平均厚度，就可以获得整个镜片的总体评价——透氧率。虽然水凝胶里有“门洞”的存在，但镜片这堵“城墙”还是将很多氧气宝宝残忍地拒之门外。通常水凝胶材料的透氧率只有9.2-32.5，大多难以达到透氧率大于24的规定[5]。

为了能让更多的氧气宝宝通过层层孔洞，顺利抵达角膜，我经历了很多次成长与蜕变。现在最棒的硅水凝胶材料身体，还得多亏了硅烷和硅氧烷哥哥们的鼎力相助呢！图3就是一种硅水凝胶哥哥的身影啦！其中最帅气的硅氧烷哥哥们身高臂长，身材魁梧，手拉手撑起了更大更宽的“门洞”，其亲水性的支链基团也能够让更多的氧气宝宝们通过孔洞，顺利抵达角膜[4]。别看硅氧基团身材高大，他们却是“灵活的胖子”呢！他们让硅水凝胶拥有了更好的链柔顺性，让氧气能够更加顺利地扩散，因此，我的透氧率也上升到了80-180，在透氧性能方面飞速提分[5]！

图3 一种包含亲水性支链的硅水凝胶结构示意图[6]

其实，我“三明治结构”的最内层镜片也用上了硅水凝胶材料呢！硅氧基团的加入使我的内层镜片具有了较好的疏水性，我不再喜欢和蛋白质宝宝紧紧拥抱在一起啦！蛋白质宝宝不再粘附并沉积在我的表面，使我拥有更好的抗蛋白沉淀性。较低的粘附性也大大减少了我与角膜宝宝的摩擦，有效减少佩戴时我对角膜宝宝的磨损，摘戴就更加方便啦！

但是，硅氧基团这些疏水的大糙汉子们使我的亲水性下降，会让角膜宝宝出现干涩的症状。别着急，咱们还有人美心善的内部润湿剂小姐姐们呢！你看，聚乙烯吡咯烷酮等热心地前来帮忙调和，让我变得更加水润，可以重新与水分子亲密相拥，大大提升了我的亲水性。因此，经过全新升级的硅水凝胶材料全方位提升了我的生物相容性[7,8]。

在揭秘了透明部分的身体结构后，下面就到了最激动人心的时刻，该介绍我的“灵魂”——色素层了！色素层是在水凝胶或硅水凝胶的基础上染色而成。斑斓的色彩，诗意的晕染，色素宛如“点睛之笔”，让眼睛焕然一新、光彩动人。这些绚烂的颜色由氧化铁黑、氧化铁棕、氧化铁黄、氧化铁红、咔唑紫、酞菁铜和二氧化钛等多种颜料调和而成[9,10]。通过混染法、浸染法、共价结合法和印染法，经过一步步精密的操作，神奇的颜料把原本平庸透明的我变成了闪耀璀璨的模样。在和角膜宝宝完美相拥下，小主人的双眸仿佛坠入星辰，深邃如银河。

2 天使的面容，魔鬼的内心

参观完我神奇的内部结构，再看着我或神秘璀璨，或温柔甜酷的外表，大家是否已经对我的好感度疯狂翻倍了呢？嘿嘿，你们还是被我成功地欺骗啦！我天使的面容下，却隐藏着魔鬼般的内心。如果不能正确配戴我，我很可能把脆弱的角膜宝宝折磨得遍体鳞伤！

我最大的威力就是让角膜宝宝喘不过气来，发生氧代谢障碍。角膜宝宝的表面没有血管，它依靠自己独立呼吸。不配戴我时，角膜宝宝主要通过外界空气获取氧气，占比约为80%。

配戴我时，我就像一堵厚厚的墙压在角膜宝宝的身上。虽然有“门洞”的存在，但门洞的数量还是太少，与角膜宝宝直接接触空气相比，简直微不足道。此时，角膜宝宝只能靠泪液运输氧气，这种方式的供氧量比外界空气的直接供氧大为减少[11]。不配戴我的情况下，日间睁眼时，氧供为21%，睡眠闭眼时，氧供为7%；配戴我的情况下，日间睁眼时，氧供为5%-12%，睡眠闭眼时，氧供为2%-4%。由此可见，无论是在日间睁眼或睡眠闭眼时，配戴我时的氧供将会大大降低，仅为不配戴我时的二分之一。

对于我们美瞳来说，角膜氧供应达到10%-12%才被认为较为理想。当氧供为3%-6%时，角膜宝宝就已经憋坏了，进入了缺氧代偿状态之中，尤其是在配戴我睡眠闭眼时。此时，角膜宝宝处于“窒息”状态，造成严重的氧代谢障碍，极易引发多种角膜疾病。事实上，即便达到了理想氧供，如果长期配戴，角膜宝宝也会因氧代谢障碍生病[12]，并诱发更多严重的疾病。

2.1 “让你肿成个大胖子”——角膜水肿

角膜宝宝主要的能量来源就是葡萄糖代谢，泪液、角膜轮部血管网和房水是葡萄糖的主要供给途径。其中，泪液占2%-3%，角膜轮部血管网的血液输送占7%-8%，房水循环占比超过90%。经过房水循环后，房水中的葡萄糖通过被动扩散和角膜内皮层的主动运载两种方式进入角膜，约80%随时供应角膜上皮代谢，剩余部分以糖原的形式储存在角膜上皮层中[12]。

在正常状态下，角膜宝宝能够获得充足的氧气，糖进行有氧氧化，角膜宝宝能够获得充足的能量[12]。配戴上我之后，由于角膜无法获得充足的氧气，葡萄糖不能被完全氧化，产生的能量不足(图4)。精疲力竭的角膜上皮细胞不再能够完美地发挥它的屏障作用，泪液中的水分便趁其不备，以被动渗进的方式悄悄潜入角膜上皮，在实质层安了家。同时，角膜内皮就像一个水泵，原本的作用是将角膜中的水分排入房水。现在，因缺乏能量，饥饿的角膜内皮“水泵”罢了工，无法正常将角膜中的水分排入房水；且此时内皮细胞间隙因能量不足而增大，房水中的水分趁虚而入，逆向进入角膜，让本就含水量超标的角膜雪上加霜[13]。

图4 角膜氧代谢障碍致角膜水肿过程

通过图5对比发现，配戴我时，角膜宝宝的水循环被破坏，泪液与房水中水分同时进入角膜。可怜的角膜宝宝一时无法承受超量的水分，水含量超过正常值(78.9%)，引发了角膜水肿、厚度增加(表1)。

图5 (a) 正常状态下的角膜水分情况；(b) 能量不足时的角膜水分情况

表1 配戴隐形眼镜引起角膜增厚的程度[13]

在角膜水肿的初期，小主人往往会出现一过性的霉视感和虹视现象。当角膜宝宝严重水肿，水肿厚度大于15%时，角膜宝宝就会变得混浊，透明度下降，小主人就会出现持续性的畏光、流泪、不适、视力减退等症状[12]。

2.2 “血色魅影”——血管过度生长

角膜宝宝严重缺氧、被逼无奈时，不得不通过其他方式获取氧气。如图6所示，周边组织就会向角膜内生长新的血管，深入实质区，通过血液来给角膜供氧。此时，就会看到瞳孔的边缘有一簇簇恐怖的红血丝，这就是血管翳。这些血管将终生无法消除[14]。

图6 血管过度生长

另一方面，缺氧还会引发角膜慢性炎症，产生炎细胞和血管活性物质，激活血管生长因子，就像按下了角膜血管疯狂生长的开关，导致角膜轮部的血管过度生长，逐渐伸长自己的“手臂”，不断越界靠近瞳孔的地盘。邪恶的血管首先会充盈伸入角膜实质层[12]；情况严重时，血管可能会肆无忌惮地生长到瞳孔的领地，严重影响视力。

2.3 “酸死你！”——角膜酸中毒

如果角膜宝宝严重缺氧，角膜内糖代谢就会转为无氧酵解的过程。此时，葡萄糖分解过程如图7所示。由图7可知，无氧酵解会不断产生乳酸，角膜宝宝无法快速把这么多乳酸运送出去，乳酸只能堆积在角膜宝宝的身体里。堆积的乳酸酸化角膜宝宝的身体，角膜实质内的pH也随之降低。最终，可怜的角膜宝宝不幸酸中毒。角膜宝宝可能因此感染炎症，发生浸润性角膜炎、感染性角膜炎等[13]。

图7 葡萄糖无氧酵解过程

除了大肆破坏角膜宝宝的氧代谢，劣质的我还会给角膜染色！一些黑心厂家在我出生时，把色素涂在了我的内层镜片上，让沾满色素的我与角膜宝宝直接来了个大大的拥抱，顺便把色素也蹭在了角膜宝宝的身体上。可怜的角膜宝宝被染上了颜色，还有感染、混浊、溃疡等危险[2]。大闹天宫，兴风作浪，干眼症、眼球过敏、角膜衰老加快、磨损角膜……这些都是我可能酿成的悲剧。

3 怎样正确配戴，还得听我说

其实，大家也不用特别害怕我。悲剧的结果都是因为不正确配戴我才造成的。如果我的小主人可以正确地配戴我，还是可以把伤害降到最低的！如何正确、安全地配戴我呢？让我来告诉你们吧！

3.1 去医院做眼科检查

一定要让我未来的好伙伴角膜宝宝接受仔细的检查哦！不妨让医生用裂隙灯检查眼睛的状况，看看眼睛是否容易过敏，是否患有结膜炎、角膜炎、干眼症等疾病，以评估是否可以安全地配戴我。长期配戴我的主人也请记得定期到医院检查哦！

3.2 明确度数、直径和基弧

为了更加了解角膜宝宝的详细信息，小主人最好去医院或大型眼镜店，体验综合验光仪、角膜地形图和角膜曲率镜等各种高端仪器，认真了解自己双眼的近视度数、散光的轴位、角膜直径和基弧等参数。

3.3 选择较高的透氧量

其实，我的最内层和最外层的“城墙门洞”是越多越好哦！孔洞越多，就越有利于氧气宝宝的通过，透氧量就越高，对角膜宝宝就越友好。日间维持角膜宝宝正常生理功能需要至少24的透氧率，因此我的透氧率最好大于此值。在选购的时候，记得看清楚哦！

3.4 选择较短的抛弃周期

不要迷恋我，其实我抛弃周期越“短命”越好哦！拥有很长佩戴寿命的我在长时间佩戴之后，我身体表面的蛋白质沉积其实无法根除，因此我的抛弃周期越短越好，佩戴寿命仅为一天(日抛)的我是最优秀的，双周抛的我也比月抛更有优势[12]。

3.5 养成良好的配戴习惯

就算再喜欢我的“盛世美颜”，也千万不能戴着我过夜睡觉哦！晚上睡前，请把手洗净，轻轻把我取下，并将我放在干净的隐形眼镜盒内，用合格的护理液将我完全浸泡。为防止细菌滋生，记得每天清洗我，护理液也要每周更换哦！

4 说说我的心底话

其实，我本是国家三类医疗器械，属于风险等级最高的医疗器械。即使非常小心地配戴，仍无法避免对眼睛的伤害。但是，很多人并没有对我的安全性给予足够的重视，为了便宜，就在非官方网站或通过朋友圈里的代购购买，常常买到劣质产品，却依旧配戴，危害健康。我们美瞳市场也鱼龙混杂，很多商家打着硅水凝胶的旗号却卖着水凝胶的产品[11]。希望有关部门能更加严格地规范和管理咱们美瞳市场，也希望通过知识普及加强消费者们的安全意识。

其实，我还很年轻，并不完美。目前最先进的硅水凝胶材料的我仍面临着产量低、花色单一等问题；而且，相关实验研究多针对透明隐形眼镜，在透氧量、含水量、生物相容性、抗蛋白沉淀性等很多方面对我们美瞳的试验和测试仍有待完善；此外在制作工艺、染色方法等方面也有很大的优化空间。目前，我正处于快速成长的阶段，市场也十分广阔。我相信，在不远的将来，我的质量一定会得到大幅提升，图案和花纹也会越来越丰富。到时候，就让闪亮又安全的我，让你的双眸一笑倾城。

其实，我不仅仅可以让小主人的眼睛更加美丽明亮，我在医疗领域也有一定的用处。我可以过滤或阻断特定的光谱，还可以提升色彩的对比度，全视野帮助色盲小主人看见更加绚丽多彩的世界[15]。我还能变身传感器，作为医生朋友的小助手，检测眼内湿度和压力的变化，帮助医生诊断干眼病和青光眼等[16]。

总之，在我看来，人类眼睛本来的样子才是最美的样子。爸爸妈妈赋予的瞳孔颜色，是上天最好的礼物。更何况，眼睛是心灵的窗户，不能为了一时瞳孔颜色的漂亮而牺牲了以后无数个美好日子里的光明。请尽量缩短和我共处的时间，为明亮的未来蓄力！