Το σύνδρομο του ξηρού οφθαλμού ή ξηροφθαλμία είναι μια πάθηση από την οποία ταλαιπωρείται ένα ποσοστό έως και 30% του παγκόσμιου πληθυσμού [1] και έχει αρνητικό αντίκτυπο στην ποιότητα ζωής των πασχόντων. Η αγορά προϊόντων και οργάνων που σχετίζονται με τη διάγνωση και τη θεραπεία της ξηροφθαλμίας υπολογίζεται να ξεπεράσει σε αξία τα 4.5 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2020[2]. Πλήρης και αξιόπιστη διάγνωση μπορεί να γίνει μόνο από ειδικούς οφθαλμιάτρους, με μεθόδους που βασίζονται κυρίως στην παρακολούθηση των συμπτωμάτων, ή επεμβατικές μεθόδους. Αν και η έρευνα για τη σωστή και έγκαιρη διάγνωση της ξηροφθαλμίας συντελείται εδώ και περισσότερα από 100 χρόνια, οι υπάρχουσες μέθοδοι διάγνωσης δεν είναι ικανοποιητικές[3], λόγω της επεμβατικότητάς τους (Schirmer's test, χρήση φλουορεσίνης), της χαμηλής ακρίβειας μέτρησης, που περιορίζει σε ποιοτικές μετρήσεις (συμβολομετρία, ανακλασιμετρία), και του μεγάλου κόστους. Πρόσφατες έρευνες έδειξαν ότι η πάθηση συνδέεται με το μικρό (<100 nm) μέγεθος της λιπώδους στοιβάδας των δακρύων [4] αλλά και το μη φυσιολογικό μέγεθος της υδατώδους στιβάδας (<3 μm). Οι υπάρχουσες μέθοδοι μέτρησης των δακρυϊκών στιβάδων, όμως, είτε είναι ιδιαίτερα ακριβές, είτε έχουν αρκετά χαμηλή ευαισθησία για να παραγάγουν ακριβείς μετρήσεις της λιπώδους στιβάδας.
Πρόσφατα, το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας έχει αναπτύξει, παρουσιάσει σε μια σειρά από δημοσιεύσεις [6-9] και κατοχυρώσει ως ευρεσιτεχνία [10] την ακριβέστερη και ταχύτερη τεχνική μέτρησης λεπτών υμενίων, την Ελλειψομετρία Απόσβεσης Κοιλότητας (Evanescent Wave Cavity Ring-Down Ellipsometry, EWCRDE). Η τεχνική αυτή, η οποία είναι μια βελτιωμένη εκδοχή της καθιερωμένης τεχνικής της Ελλειψομετρίας, έχει επιδείξει ιδιαίτερα ευαίσθητες (~nm) μετρήσεις του πάχους λεπτών υμενίων υγρών, μεμονωμένων ή στιβάδων, σε πραγματικό χρόνο (~μs). Λόγω της υψηλής ευαισθησίας και απόκρισής της, η τεχνική CRDE είναι ιδανική για την άμεση, in situ μέτρηση του πάχους της λιπώδους, αλλά και της υδατώδους στιβάδας των δακρύων. Η δυνατότητα για ταυτόχρονη μέτρηση και των δυο δακρυικών στιβάδων μπορεί να δώσει μια άμεση, φθηνή και οριστική διάγνωση για το σύνδρομο του ξηρού οφθαλμού. Η διάγνωση αυτή θα μπορεί να γίνεται όχι μόνο από ειδικούς οφθαλμιάτρους, αλλά και από παραϊατρικό προσωπικό, γενικούς ιατρούς, οπτομέτρες κ.ο.κ., καθώς το όργανο θα είναι εύκολο στη χρήση, θα παράγει άμεση μέτρηση και δεν θα έρχεται σε επαφή με το μάτι.
Το προτεινόμενο έργο έχει ως σκοπό την ανάπτυξη ενός φθηνού, φορητού οργάνου που θα προσφέρει μια άμεση, μη επεμβατική διαγνωστική μέθοδο του συνδρόμου του ξηρού οφθαλμού, για χρήση από ιατρικό και παραϊατρικό προσωπικό, ακόμη και πριν την εμφάνιση συμπτωμάτων. Η ανάπτυξη του οργάνου αυτού θα βασιστεί στην τεχνική της ελλειψομετρίας απόσβεσης κοιλότητας (ΕWCRDE). Το ΙΤΕ θα διεξαγάγει την προκαταρκτική έρευνα για την ανάπτυξη ενός εργαστηριακού πρωτοτύπου, βασισμένου σε δημοσιευμένες μελέτες και κατοχυρωμένη ευρεσιτεχνία. Αφότου ολοκληρωθεί το πρωτότυπο, το Eργαστήριο Οπτικής και Όρασης του Πανεπιστημίου Κρήτης, σε συνεργασία με την Athens Vision θα διεξαγάγουν την πρώτη φάση των κλινικών ερευνών για την αξιολόγηση του οργάνου, αρχικά σε τεχνητούς οφθαλμούς, και έπειτα σε cadaver eyes και ζωντανούς οφθαλμούς ζώων. Το δίκτυο "Πράξη" θα αναλάβει εκπονήσει ένα επιχειρηματικό σχέδιο αξιοποίησης των αποτελεσμάτων του έργου.
Η επιτυχής τέλεση του έργου θα είναι ένα αποφασιστικό βήμα προς τον απώτερο στόχο της σύμπραξης των φορέων του έργου, που είναι η ανάπτυξη και προώθηση στην αγορά ενός προιόντος το οποίο θα αποτελέσει παγκόσμια πρωτοπορία στη διάγνωση της ξηροφθαλμίας.