Typickou vlastností hydrogelových materiálů je přitahovat a vázat na sebe vodu. Takové materiály označujeme jako hydrofilní. Mají velmi dobrou povrchovou smáčivost, slzy se rovnoměrně roztírají a vytvářejí pocit vlhké a pohodlné kontaktní čočky. Nejčastěji používané materiály jsou odvozené od hydroxyetylmetakrylátu (HEMA) nebo polyvinylpyrolidonu (PVP).

Důležitým měřítkem vlastností je množství vody obsažené v materiálu. Voda působí jako přenašeč kyslíku a metabolitů přes kontaktní čočku, určuje její propustnost pro kyslík. Vyšší obsah vody znamená vyšší propustnost vyjádřenou vyšší hodnotou Dk.

Obsah vody významně ovlivňuje také fyzikální vlastnosti jako tuhost a flexibilitu. Obě popisuje tzv. modul pružnosti. S vyšším obsahem vody jeho hodnota klesá, čočka je jemnější a pružnější ale také křehčí a náchylnější k mechanickému poškození. U vysoce hydratovaných materiálů je ze stejných důvodů nutné zvýšit tloušťku čočky pro zachování dostatečné pevnosti.

Z hlediska povrchového náboje rozdělujeme čočky na ionogenní a neionogenní, tedy s povrchovým nábojem nebo povrchově neutrální. Mezi hydrogelovými materiály jsou zastoupeny obě skupiny. Ionogenní materiál je více náchylný na usazování především bílkovin na povrch čočky.

Hydrogelové kontaktní čočky jsou přirozeně smáčivé s vysokým obsahem vody. Voda jako přenašeč kyslíku limituje jejich celkovou propustnost. Hydrogelové čočky jsou jemné a přizpůsobivé k oku, ale také křehké. Mají větší sklon vázat na sebe bílkovinná depozita.

Obsah silikonových částí v materiálu značně mění celkové vlastnosti kontaktních čoček. Silikon je přirozeně vodoodpudivý (hydrofobní) materiál.

Velké obtíže působí především provázání hydrofobních silikonových částí s hydrofilními hydrogely. Prakticky se využívají dva postupy. První možností je využití kompatibilizačního činidla, např. trimetylsiloxysilylu (TRIS), jako spojovacího prvku. Druhou pak vzájemná vazba větších celků, tzv. makromerů.

Aby byla zajištěna dostatečná povrchová smáčivost nutná k pohodlnému používání opatřuje se výsledná čočka povrchovou úpravou nebo se využívají vnitřní zvlhčovací činidla. Celkový obsah vody v čočce je nižší než u hydrogelů.

Silikon významně zvyšuje propustnost materiálu pro kyslík a ostatní plynné metabolity. Vysoké množství vody v silikon hydrogelovém materiálu propustnost pro kyslík naopak snižuje. Voda jako přenašeč kyslíku totiž nemá takovou transportní kapacitu, jakou dokáže zajistit volný prostup přes silikonové části.

Vzhledem k fyzikálním vlastnostem silikonu a nižšímu obsahu vody jsou hodnoty modulu pružnosti materiálu vyšší. Kontaktní čočky jsou tužší, pevnější a hůře přizpůsobivé k parametrům oka. Vyšší tuhost silikon hydrogelových čoček a charakteristický tvar okraje může u některých pacientů vést k dráždění spojivky víčka a vzniku CLPC (Contact Lens Papillary Conjunctivitis), případně způsobovat eroze na rohovce a to i při nošení v denním režimu (SEAL – Superior Epithelial Arcuate Lesions) ^[1]

Povrchové vlastnosti, především nižší smáčivost, vedou k větší náchylnosti silikon hydrogelových kontaktních čoček k usazování lipidových depozit. Ty mohou vytvářet buď souvislý film, nebo jednotlivé kapénky na povrchu čočky.

Silikon hydrogelové kontaktní čočky s nízkým obsahem vody se vyznačují vysokou propustností pro kyslík. Materiál s nižším obsahem vody je tužší a méně přizpůsobivý parametrům oka. Horší povrchová smáčivost a větší afinita k lipidovým depozitům zhoršují komfort používání kontaktních čoček.

Do první komerčně využívané generace silikon hydrogelových materiálů patří balafilcon A (PureVision) a lotrafilcon A (AIR OPTIX NIGHT&DAY™). Společným znakem jsou oddělené silikonové a hydrogelové části materiálu a nutnost povrchových úprav kontaktních čoček.

Balafilcon A je ionogenní materiál ze III. skupiny FDA. Propojení silikonových a hydrogelový částí umožňuje monomer TRIS. Povrchová úprava plazmatickou oxidací mění nesmáčivé ostrůvky silikonu na hydrofilní silikát.

Lotrafilcon A patří mezi neionogenní materiály z I. skupiny FDA. Základní struktura je tvořena fluorosilikonovými makromery a k provázání jednotlivých částí napomáhá monomer TRIS. Povrch čočky je upraven plasmatickým povrchovým povlékáním tenkou vrstvičkou (25 nm) hydrogelu.

K režimu prodlouženého používání byly oba typy čoček schváleny FDA v roce 2001.

Lotrafilcon B (AIR OPTIX™) využívá obdobnou technologii jako lotrafilcon A, pouze s vyšším výsledným obsahem vody. Kontaktní čočka je tak jemnější, ale s nižší propustností pro kyslík. Povrchová úprava je opět provedena plasmatickým povlékáním.

Galyfilcon A (ACUVUE® ADVANCE™) a senofilcon A (ACUVUE® OASYS™) patří k makromerovým materiálům s vyšším podílem hydrogelu a vnitřním zvlhčujícím činidlem. U galifylconu A je vnitřním zvlhčujícím činidlem polyvinylpyrolidon (PVP). Pro senofilcon A se používá zvlhčující činidlo na bázi PVP s o 30% vyšší účinností.

Materiál comfilcon A, použitý u kontaktních čoček Biofinity™, dosavadní postupy TRIS nebo PVP nevyužívá.

Společnost CooperVision vyvinula zcela novou výrobní technologii AQUAFORM™. Propustnost kyslíku zajišťují čistě dlouhé silikonové řetězce (makromery). Kompaktní materiál s pevně vázanou vodou uvnitř materiálové struktury není dodatečně povrchově upravován ani lubrikován.