1、“视觉体系”医用材料(a、眼药缓释材料；b、角膜接触镜材料；c、玻璃体填充材料)

2、“视觉系统”功能材料(a、功能光学镜片材料；b、发光及显示材料；c、视觉防护材料)

3、“视光工程”康复技术(a、视功能检测；b、视觉康复与矫正；c、视觉安全与防护)

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眼药缓释材料。传统滴眼液给药法由于眼部有泪液不断分泌和排出，因此药物很快被稀释冲走，在眼部停留时间很短，药效不能充分发挥，同时在给药的同时，眼睛即无法正常使用。本研究方向主要根据临床需要及药物特点，研发合成纳米复合水凝胶载药体系，并优化构筑磁性/pH/温度三重响应性的智能控制和释放材料，如通过仿生优化设计，构建“基于角膜接触镜的眼药缓释水凝胶材料”，将材料(载药体系)制备成“可穿戴式的角膜接触镜”，既然可达到长效给药治疗的效果，也在矫正视力的同时保证视力的正常使用。

角膜接触镜材料。高透氧硬性角膜接触镜由于其具有高透氧、优越光学质量和对配戴者眼生理健康影响小等特点，是近年来角膜接触镜的发展方向。西方发达国家高透氧硬性角膜接触镜的市场占有率较高，中国的高透氧硬性角膜接触镜的临床应用起步较晚，目前高透氧硬性角膜接触镜在国内占角膜接触镜总配戴者的0.1%以下。近年的临床研究发现与框架眼镜和软性角膜接触镜相比，高透氧硬性角膜接触镜能够产生更加优越的光学像质，给予视网膜以清晰的刺激，可以抑制眼轴的增长，可在一定程度上延缓儿童近视的发展，这也是今后一段时间里推动高透氧硬性角膜接触镜在中国发展的动力之一。本研究主要通过仿生自组装技术、低温等离子处理技术及化学接枝技术等各种物理、化学方法对氟硅丙烯酸酯聚合物材料本体或表面引入功能性基团，从而调控材料表面的电荷分布、拓扑结构和亲疏水平衡等，达到降低蛋白质、脂质及各种微生物在材料表面的沉积，提高离子透过性和氧的通透性，改善镜片与人眼环境的生物相容性，从而达到提高患者配戴的舒适度和矫正效果的目的。

玻璃体填充材料。高水准现代显微眼科手术打破很多以前不能治疗的手术禁区，给无数眼疾患者带去了光明。眼科治疗中心，玻璃体手术仅次于白内障摘除人工晶体植入术，成为第二位主要的眼科手术。玻璃体是眼内一种半固体胶状的物质，填充于玻璃体腔内。正常情况下，玻璃体有很好的透光性，使视网膜与脉络膜相贴。如果玻璃体发生病变(如青光眼等)，轻者看东西时会觉得眼前有蚊虫飞舞，重者可完全遮挡光线而失明，还可能造成周围组织病变，如视网膜脱离等，使整个眼球毁损。玻璃体切割是切除混浊的玻璃体或切除玻璃体视网膜牵拉，恢复透明的屈光间质和促进视网膜复位，治疗玻璃体视网膜疾病，以恢复患者视功能。为了维持玻璃体的稳定，传统手术后，往往填充眼用硅油及气体，但是其生物相容性差。透明质酸作为玻璃体内有效成分之一，是理想的玻璃体填充物。本研究拟研发具有可注射性能的原位交联的透明质酸，达到折光指数理想，粘弹性、表面张力（vs纯水）、交联时间等可控，具有良好的生物相容性，能作为理想的玻璃体填充物，可取代目前市场的传统的眼用硅油及气体，拥有良好的产业化前景。

功能光学镜片材料。结合光学理论计算与实践，优化光学镜片材料的结构设计与增透材料的选择，研制高透光性光学镜片；深入研究光致变色树脂基防护镜片材料，探究有机与无机光致变色材料的光反差及着色效率，研究制备工艺及方法对光致变色材料性能的影响，研制符合人类视觉感知特性的新型高效光致变色防护镜。

发光与显示材料。

依据光谱理论、固体物理理论、纳米光子学和电磁学理论，结合量化计算，对显示与发光材料的组成和结构进行优化选择；深入探讨材料尺度、形貌、制备方法与工艺条件对材料的发光波长、色度、色温及发光效率关系的一般性规律，在满足显示视觉性能要求下，获得高品质显示与发光材料。

视觉防护材料。针对光线中能较大伤害视觉系统的紫外光和能量较强的蓝光，结合人眼的视光学影响、眼底的损伤机制、色觉感知和视觉认知的客观评价模型，深入探索紫外与蓝光视觉防护机制，系统探究材料的收光谱与反射光谱，利用能带工程，设计研发吸收与反射可调控的新型防紫外防蓝光光学材料；其次从光学结构设计角度出发，结合光学干涉等原理，实现材料对特定波长光的吸收，开发新型视觉特种防护材料。

视功能检测。以光学定位为基础的目标追踪和导航技术，极大的提升了视功能检测的准确性和精密性。从现代光学领域发展而来的渐进多焦点镜片和防蓝光镜片，对个性化矫正提出了越来越高的要求。从新材料领域发展而来的高折射率镜片和功能角膜塑形镜片，对医用生物材料和光学设计的完美结合提供了广阔的发展空间。从先进光学工程及制造工艺发展而来的非球面镜片和色盲矫正镜片，将光学工程领域的前沿研究引入到视光工程领域。从现代医学领域发展而来的先进视功能检测手段以及从信息技术领域拓展出的数字化智能眼镜都是视功能检测领域的重点研究方向。

视觉康复与矫正。结合人眼经典理论光学模型和中国人眼的临床统计模型，构建不同成因的视觉异常人眼光学模型。针对构建模型的结构特征以及光学特点，研究其视觉矫正方法，从而为临床视觉异常人群提供合理有效的解决方案。基于视觉异常模型，进行非球面镜片设计和角膜接触镜设计，回归至个体人眼进行验证再次优化，为个性化定制实现可能。对人工晶体植入术及激光手术提供优选数学模型，与现有结构及方法进行对比，对术前及术后视觉状态进行评估评估。

视觉安全与防护。人眼各项视生理功能与照明、显示、眼镜产品的亮度、照度、色温、显色指数、峰值光谱、透射比等不同物理指标参数直接相关，对人的生理和感知会产生很大的影响。光生物安全（蓝光损伤、紫外损伤）、视觉认知、色觉认知是保证人眼健康舒适的重要条件。建立人眼的视光学影响、眼底的损伤机制、色觉感知和视觉认知的客观评价模型，为视觉安全与防护方法的研究提供可能。