De Praagse lente van de zachte contactlens

Voor informatie kunt u terecht bij het Meccano Gilde Nederland, het grootste in de wereld. Secr.: Fr. Dijk, Heidbuorren 6, 9221 TM Rottevalle, tel. 05122-1459.

Voor mededelingen over tweedehands Meccano kunt u terecht bij "Meccano nieuws' dat nu vier keer per jaar verschijnt in een oplage van 700. Redaktie-adres: Klimop 11, 9301 PK Roden, tel. 05908-18129.

"Meccano!', riep mijn zoontje van zeven als jongste lid van het Meccano Gilde Nederland. We liepen hèt technisch museum van Praag binnen. We keken eerst alleen maar of het echte Meccano ("Make-and-know') was. Het bleek Duitse namaak (Märklin) te zijn.

Pas toen we er opnieuw langs kwamen drong het tot me door: stond daar niet ad oculos de "Meccano'-versie van de methode van "centrifuge-gieten' ("spin casting') om zachte contactlezen te maken? Ik zag er nu ook een glazen pot vol met holbolle lensjes bij staan en een Tjechische tekst met de naam van de Praagse uitvinder: Wichterle.

Opgewonden van vakantievreugde en ondekkingslust, meldde ik me, ritselend met Kronen, bij de staf om, ook voor de lezer, de foto te bestellen die u hierbij ziet afgedrukt. Kijk maar.

De fietsdynamo als elektromotor (net als bij de eerste Philishave), drijft met een touwtje acht schijfjes aan. Eén schijfje dient als stroboscoop om de snelheid te beoordelen.

In elk van de overige zeven glàzen schijfjes zit een kuiltje. En elk kuiltje werd gedeeltelijk gevuld met wat plastic (monomeer), dat door de middelpuntvliedende kracht tegen de wand omhoog kroop. De heuse holle meniscus die zo ontstond werd blijvend omdat het plastic tijdens het draaien "stolde' door polymerisatie. Deze "holle poffertjes' waren de eerste zachte (elastische) contactlenzen ter wereld, die goed genoeg leken èn bleken voor mensenogen.

De ontwikkeling van de zachte contactlens begon in 1952 met een "toevallige' ontmoeting in een expresstrein. De polymeer-chemicus professor Otto Wichterle keek in het leesvoer van een Praagse oogarts en las over implantaten van tantalium om in de oogkas te gebruiken. Wicherle uitte zijn twijfels over het gebruik van metaal voor dit doel en schetste een biocompatibel materiaal.

Hij ontwikkelde zo'n stof op verschillende manieren. Een van zijn assistenten, de chemicus Lim, synthetiseerde in 1954 een hydrogel (waterspons) van HydroxyEthylMethAcrylate (HEMA) en glycoldiëster. Samen vroegen ze er patent op. Ze zagen dat veel van de monsters in hun eerste experimenten kleurloos waren, sommigen waren zelfs helder. Soms zag zo'n specimen op de bodem van een reageerbuis er uit als een contactlens.

Wichterle wilde toen contactlenzen maken maar hij werkte op een academisch instituut dat niet op praktische toepassingen was ingesteld. Om politieke problemen te vermijden wendde hij zich tot tandtechnici om contactlenzen van het nieuwe materiaal te gieten. In 1956 maakte hij een aantal hydrogels met verschillend watergehalte. Dierproeven gaven aan dat er weinig weefselreactie was.

De oogarts Dreifus toonde interesse, hij wilde er kunstlezen van maken voor in het oog. Ook keek hij of het materiaal kon dienen ter vervanging van het glasachtig lichaam. Wichterle probeerde lenzen te gieten in polystyreen mallen met dunne wanden. Het materiaal kromp bij het polymeriseren. Als hij de mal geheel afsloot kwamen er luchtbellen in de lens. Een elastische ring tussen de mallen gaf een onregelmatige rand.

Op 31 maart 1956 probeerde Wichterle de lenzen in zijn eigen ogen en in die van collega's. Dreifus gaf ze aan patiënten en medische studenten. De resultaten waren bemoedigend. De moeilijkheid lag in het fabriceren van de lenzen, bij het openen van de mallen scheurden ze vaak.

De verliezen in het proces waren zo groot dat men er op het tandtechnisch laboratorium in 1958 mee stopte. Tot 1961 was er slechts één employé bij de Dioptra fabriek die er mee door ging de lenzen in gesloten mallen te gieten, in verschillende sterktes. Vele ervan werden gepast door Dreifus. Maar de technische sectie van het Ministerie liet de productie stopzetten vanwege de kosten. In mei 1961 stelde Wichterle voor de lenzen te gieten in open draaiende mallen, maar de specialisten verwierpen het idee als onvruchtbaar.

Wichterle kwam tot de slotsom dat hij alleen thuis kon doorgaan met het ontwikkelen van contactlenzen. Tijdens de kerstvakantie in 1961, samen met zijn vrouw, ontwikkelde hij wat een nieuwe fabricage-methode zou worden. Hij leende de "Meccano' van zijn kinderen en de dynamo van de fiets van zijn zoon. Op Kerstavond lapte hij het om op deze manier de eerste vier acceptabele contactlenzen te maken. Hij bracht de lenzen naar Dreifus, die ze op ogen probeerde en ze ook acceptabel vond.

Binnen een paar dagen en vóór het eind van 1961 schreef Wichterle het basispatent voor het centrifuge-gieten van hydrogel contactlenzen. Hij verving de dynamomotor door een grammofoonmotor met twee versnellingen om vijftien assen aan te drijven. Samen met zijn vrouw kon hij zo in de eerste maanden van 1962 wel 5500 lenzen in verschillende sterktes maken. Deze lenzen deden het bij patiënten veel beter dan de voorgaande. Dit overtuigde de researchleiders ervan, dat dit project steun moest krijgen en er kwam geld. Wichterle mocht nu dit programma op zijn Instituut voor Macromoleculair Onderzoek uitvoeren. En een jaar later hadden technici op het instituut een bijna automatische machine gebouwd.

De hydrogel lens was geen onmiddellijk succes. De gezichtsscherpte van de lenzen was volgens Westerse maatstaven onder de maat. De lenzen waren ook te dik en te geel. Maar ze werden zo goed verdragen dat de verdere ontwikkeling doorging. Ze werden aan talloze laboratoria over de hele wereld gestuurd ter beoordeling.

De lenzen werden pas een succes toen de firma Bausch & Lomb in de VS ze introduceerde. Het patent was daarvóór vergeefs aan de Nederlandse regering aangeboden, ook al stuurde deze twee experts naar Praag.

Hoe Wichterle op het idee kwam om de lenzen in een centrifuge te gieten? Dat idee was weliswaar geheel nieuw voor de oogheelkundigen, maar niet voor de polymeer-chemici. Centrifuge-gieten werd al gebruikt voor het maken van dunne films, maar altijd op een vlakke plaat. Dat ging eenvoudig, was goedkoop en gaf een vrij uniforme dunne film.

Mocht de lezer of lezeres een idee hebben dat door "meerderen' als "onvruchtbaar' werd "verworpen": originele Meccano is nog steeds te koop, ook in Nederland, en wordt ook nog steeds gemaakt, namelijk in Calais, door de Franse dochter van Meccano. De oorspronkelijke Meccano-fabriek in Liverpool bestaat al jaren niet meer.

Foto: Boven Het apparaat van meccano waarmee Wichterle zijn eerste zachte contactlenzen maakte. In de draaiende bakjes stolt het polymeer, waardoor een holle binnenkant ontstaat. De kromming wordt bepaald door de draaisnelheid.

Onder De tekening bij de patentaanvraag.