加拿大滑铁卢大学（University of Waterloo）的研究团队开发出一套数字制造平台，最快20分钟即可生产出患者专属的定制隐形眼镜——这意味着未来一次眼科就诊就能完成检查、设计和取镜的全流程。这项突破将定制镜片设计软件、新型可打印硅胶材料和先进3D打印技术结合在一起，研究成果已发表在期刊《Materials & Design》上。

定制隐形眼镜的高昂成本

大多数隐形眼镜佩戴者使用的是软性镜片，验光师从有限的标准化尺寸和形状中挑选最合适的。但对于角膜形状不规则的患者（常见于圆锥角膜），往往需要围绕眼球精确几何形状设计的硬性透气镜片。这类定制硬镜能提供更好的视力矫正并有益角膜健康，但价格昂贵、制作缓慢。

据Popular Science报道，定制硬镜的价格在500到1500美元之间。大部分成本来自制造工艺、多次验光就诊以及专业验配服务。一些难以验配的患者甚至始终无法获得舒适的镜片，最终只能选择框架眼镜。

可打印硅胶材料的突破

硅胶因其安全、生物相容性好、透氧性高，被广泛用于隐形眼镜生产。但问题在于：传统硅胶通常无法用于3D打印。为了突破这一障碍，滑铁卢团队——由化学系教授Shirley Tang博士和研究助理Sayan Ganguly博士领衔——开发出一种全新的亲水（亲水性）硅胶配方，专为增材制造设计，同时保留了隐形眼镜所需的全部特性。

“我们的软件设计的镜片，内表面精确匹配患者的角膜，外表面提供所需的视力矫正，”Ganguly博士说。”我们创造的新型亲水硅胶材料，结合我们的制造工艺，可以生产出光滑、透明、佩戴舒适的镜片。”

20分钟镜片工作流程

这套平台在该校化学系开发，整合了三大组件：根据角膜地形图数据设计每只镜片的软件、新型硅胶配方，以及将数字设计转化为可佩戴产品的打印和精加工步骤。据3D Printing Industry报道，打印一只镜片约需12分钟，加上清洗和涂层，总时长约15至20分钟。

由于镜片采用光固化逐层构建，曲面表面会产生微小的阶梯状纹路——在隐形眼镜上，这些纹路会模糊视力并刺激眼睛。团队为此开发了一种超薄非接触涂层工艺来平滑表面，将阶梯高度从约5微米降至约1.2微米，且不改变镜片的定制形状，也不影响光学性能。

从实验室走向临床

实验室测试已确认镜片具有生物相容性，团队表示镜片的光学清晰度和机械性能可与商用隐形眼镜媲美。这项创新于2026年6月荣获上海国际发明展金奖。研究人员已为亲水硅胶材料提交临时专利申请，并正在准备正式专利申请。

团队正与滑铁卢大学和香港理工大学共建的视觉与眼科研究中心（CEVR）合作，推进技术商业化。前方仍有若干挑战：目前镜片仅在实验室和培养细胞上测试过，团队还需要进行真人佩戴临床试验、获得监管批准并寻找制造合作伙伴。正如New Atlas所言，方向已经明确——镜片制造正从工厂走向诊所。

按需定制制造为何重要

滑铁卢这套平台是医疗保健和产品制造领域更广泛变革的一部分：数字文件取代模具和工装，生产更贴近使用现场。与其批量生产标准化尺寸再期待合适，制造商现在可以按需制造真正患者专属的产品。让20分钟隐形眼镜成为可能的同一逻辑，正在改变从牙科矫正器、骨科模型到定制消费品等各种定制产品的设计和交付方式。

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结语

滑铁卢大学的3D打印隐形眼镜展示了增材制造已经走了多远——从工业原型到几分钟内完成的个性化医疗器械。虽然当日取镜仍需临床试验和监管审批，但这项技术清晰地勾勒出未来图景：为每个人量身设计、按需制造的医疗产品。下一轮临床试验的结果，将决定这个未来以多快的速度到来。

来源：University of Waterloo、3D Printing Industry、New Atlas、Popular Science