Microelectromechanical system-based devices for the diagnosis, treatment, and monitoring of ophthalmic diseases

Abstract

Microelectromechanical systems (MEMS)-based devices, characterized by miniaturization, high sensing performance, integration, and enhanced comfort, have been increasingly employed in diagnosis, treatment, and monitoring in ophthalmology. MEMS-based devices have been widely used to design sensors that enable real-time monitoring of physiological and chemical markers in vitro and tear biomarkers in vivo. MEMS-based technology improves resolution, imaging depth, speed, and precision in optical coherence tomography and microscopy. MEMS-based devices overcome biological barriers, enable targeted drug delivery, and allow feedback-controlled release for high efficacy and low side effects. MEMS-based retinal prostheses restore visual perception by electrically stimulating retinal neurons. MEMS-based surgical tools enhance surgical precision, minimizes infection risks, and improves patient outcomes. MEMS-based wearable products monitor blink frequency and eye tracking for improvement of the life quality. Thus, we systematically summarized advances in MEMS-based devices for accurate diagnosis, effective treatment, and daily monitoring in ophthalmology. The challenges and potential development directions of MEMS-based devices applied to ophthalmological diseases were discussed. This review highlights the current applications and future potential of MEMS-based devices in revolutionizing eye health.

Keywords

diagnosis / drug delivery system / imaging / microelectromechanical systems / ophthalmological diseases / sensor / surgical tool / treatment

References

[1] H. Jayaram, M. Kolko, D. S. Friedman, G. Gazzard, Lancet 2023, 402, 1788.

[2] J. B. Jonas, T. Aung, R. R. Bourne, A. M. Bron, R. Ritch, S. Panda-Jonas, Lancet 2017, 390, 2183.

[3] P. McCann, A. G. Abraham, A. Mukhopadhyay, K. Panagiotopoulou, H. Chen, T. Rittiphairoj, D. G. Gregory, S. G. Hauswirth, C. Ifantides, R. Qureshi, S. H. Liu, I. J. Saldanha, T. Li, JAMA Ophthalmol. 2022, 140, 1181.

[4] P. Chopra, A. Fatima, S. Mohapatra, K. Murugaiyan, G. K. Vemuganti, A. K. Rengan, S. L. Watson, V. Singh, S. Basu, S. Singh, Surv. Ophthalmol. 2025, 70, 499.

[5] P. Mitchell, G. Liew, B. Gopinath, T. Y. Wong, Lancet 2018, 392, 1147.

[6] M. Fleckenstein, T. D. L. Keenan, R. H. Guymer, U. Chakravarthy, S. Schmitz-Valckenberg, C. C. Klaver, W. T. Wong, E. Y. Chew, Nat. Rev. Dis. Primers 2021, 7, 31.

[7] B. L. VanderBeek, Y. Yu, S. Cardillo, R. Hubbard, Ophthalmology 2025, 132, 767.

[8] T. Y. Wong, C. M. G. Cheung, M. Larsen, S. Sharma, R. Simó, Nat. Rev. Dis. Primers 2016, 2, 16012.

[9] A. Sommer, Ophthalmology 2021, 128, 28.

[10] GBD 2019 Blindness and Vision Impairment Collaborators, Vision Loss Expert Group of the Global Burden of Disease Study, Lancet Glob. Health 2021, 9, e144.

[11] Y. Ma, Z. Zhang, Y. Yu, X. Wang, S. Liu, B. Sun, Z. Cai, W. Cui, X. Zhou, J. Zhao, Nano Today 2024, 54, 102117.

[12] H. A. Alkozi, G. Navarro, R. Franco, J. Pintor, Prog. Retin. Eye Res. 2020, 75, 100798.

[13] F. Aptel, R. N. Weinreb, C. Chiquet, K. Mansouri, Prog. Retin. Eye Res. 2016, 55, 108.

[14] S. G. Asrani, E. J. McGlumphy, L. A. Al-Aswad, C. J. Chaya, S. Lin, D. C. Musch, I. Pitha, A. L. Robin, B. Wirostko, T. V. Johnson, Prog. Retin. Eye Res. 2024, 103, 101303.

[15] M. Park, H. Jung, Y. Jeong, K. H. Jeong, ACS Nano 2017, 11, 438.

[16] Y. Zhou, L. Li, J. Tong, X. Chen, W. Deng, Z. Chen, X. Xiao, Y. Yin, Q. Zhou, Y. Gao, X. Hu, Y. Wang, J. Mater. Chem. B 2024, 12, 6774.

[17] T. N. Ghosh, D. R. Rotake, S. G. Singh, ACS Appl. Bio Mater. 2024, 7, 6014.

[18] L. Pan, F. Yang, X. Kang, Q. Zhang, C. Jiang, Anal. Chem. 2025, 97, 13799.

[19] Y. Shi, Y. Hu, N. Jiang, A. K. Yetisen, ACS Sens. 2022, 7, 1615.

[20] H. R. Culver, M. E. Wechsler, N. A. Peppas, ACS Nano 2018, 12, 9342.

[21] J. Zhu, X. Liu, Q. Shi, T. He, Z. Sun, X. Guo, W. Liu, O. B. Sulaiman, B. Dong, C. Lee, Micromachines 2019, 11, 7.

[22] M. Mehregay, IEEE Circuits Devices 1993, 9, 14.

[23] A. B. Frazier, R. O. Warrington, C. Friedrich, IEEE Trans. Ind. Electron. 1995, 42, 423.

[24] M. Esashi, Microsyst. Nanoeng. 2021, 7, 60.

[25] C. Wang, Y. Cui, Y. Liu, K. Li, C. Shen, Micromachines 2023, 14, 970.

[26] Y. Chen, D. Lu, H. Xing, H. Ding, J. Luo, H. Liu, X. Kong, F. Xu, Sensors 2024, 24, 1079.

[27] S. Shi, L. Ma, K. Kang, J. Zhu, J. Hu, H. Ma, Y. Pang, Z. Wang, Micromachines 2023, 14, 1598.

[28] G. Liu, Y. Liu, Z. Li, Z. Ma, X. Ma, X. Wang, X. Zheng, Z. Jin, Micromachines 2023, 14, 1623.

[29] Z. Li, Y. Cui, Y. Gu, G. Wang, J. Yang, K. Chen, H. Cao, Micromachines 2023, 14, 971.

[30] C. Chircov, A. M. Grumezescu, Micromachines 2022, 13, 164.

[31] P. Song, Z. Ma, J. Ma, L. Yang, J. Wei, Y. Zhao, M. Zhang, F. Yang, X. Wang, Micromachines 2020, 11, 56.

[32] J. H. Lee, S. H. Kim, J. S. Heo, J. Y. Kwak, C. W. Park, I. Kim, M. Lee, H. H. Park, Y. H. Kim, S. J. Lee, S. K. Park, Adv. Mater. 2023, 35, e2208184.

[33] L. Chen, M. Lu, H. Yang, J. R. Salas Avila, B. Shi, L. Ren, G. Wei, X. Liu, W. Yin, ACS Nano 2020, 14, 8191.

[34] B. Brajon, L. Lugani, G. Close, Sensors 2022, 22, 2153.

[35] J. Lu, S. Hu, W. Li, X. Wang, X. Mo, X. Gong, H. Liu, W. Luo, W. Dong, C. Sima, Y. Wang, G. Yang, J. T. Luo, S. Jiang, Z. Shi, G. Zhang, ACS Nano 2022, 16, 3744.

[36] W. Liu, Z. Du, Z. Duan, L. Li, G. Shen, Nat. Commun. 2024, 15, 5635.

[37] X. Lu, X. Zhou, B. Song, H. Zhang, M. Cheng, X. Zhu, Y. Wu, H. Shi, B. Chu, Y. He, H. Wang, J. Hong, Adv. Mater. 2024, 36, e2400622.

[38] H. Neumann, R. Kiesslich, M. B. Wallace, M. F. Neurath, Gastroenterology 2010, 139, 388.

[39] S. Bonora, Y. Jian, P. Zhang, A. Zam, E. N. Pugh, Jr, R. J. Zawadzki, M. V. Sarunic, Opt. Express 2015, 23, 21931.

[40] X. Duan, H. Li, J. Zhou, Q. Zhou, K. R. Oldham, T. D. Wang, Sci. Rep. 2016, 6, 37315.

[41] L. Liu, H. Xie, IEEE Photonics Technol. Lett. 2013, 25, 1478.

[42] S. I. Sayegh, R. M. Nolan, W. Jung, J. Kim, D. T. McCormick, E. J. Chaney, C. N. Stewart, S. A. Boppart, Transl. Vis. Sci. Technol. 2014, 3, 3.

[43] Y. Zhang, S. Poonja, A. Roorda, Opt. Lett. 2006, 31, 1268.

[44] N. Doble, G. Yoon, L. Chen, P. Bierden, B. Singer, S. Olivier, D. R. Williams, Opt. Lett. 2002, 27, 1537.

[45] J. W. Evans, R. J. Zawadzki, S. Jones, S. Okpodu, S. Olivier, J. S. Werner, Proc. SPIE 2008, 6888, 68880G.

[46] A. F. Gmitro, D. Aziz, Opt. Lett. 1993, 18, 565.

[47] S. Bargiel, M. Baranski, M. Wiemer, J. Frömel, W. S. Wang, C. Gorecki, Micromachines 2019, 10, 185.

[48] W. Denk, J. H. Strickler, W. W. Webb, Science 1990, 248, 73.

[49] C. D. Lu, M. F. Kraus, B. Potsaid, J. J. Liu, W. Choi, V. Jayaraman, A. E. Cable, J. Hornegger, J. S. Duker, J. G. Fujimoto, Biomed. Opt. Express 2013, 5, 293.

[50] R. J. Zawadzki, B. Cense, Y. Zhang, S. S. Choi, D. T. Miller, J. S. Werner, Opt. Express 2008, 16, 8126.

[51] E. Nuxoll, Adv. Drug Deliv. Rev. 2013, 65, 1611.

[52] E. Meng, T. Hoang, Adv. Drug Deliv. Rev. 2012, 64, 1628.

[53] L. J. Tang, M. H. Wang, H. C. Tian, X. Y. Kang, W. Hong, J. Q. Liu, Micromachines 2017, 8, 281.

[54] H. J. Lee, N. Choi, E. S. Yoon, I. J. Cho, Adv. Drug Deliv. Rev. 2018, 128, 132.

[55] T. Zhong, H. Yi, J. Gou, J. Li, M. Liu, X. Gao, S. Chen, H. Guan, S. Liang, Q. He, R. Lin, Z. Long, Y. Wang, C. Shi, Y. Zhan, Y. Zhang, L. Xing, J. Zhong, X. Xue, Nat. Commun. 2024, 15, 1766.

[56] W. G. Chung, J. Jang, G. Cui, S. Lee, H. Jeong, H. Kang, H. Seo, S. Kim, E. Kim, J. Lee, S. G. Lee, S. H. Byeon, J. U. Park, Nat. Nanotechnol. 2024, 19, 688.

[57] P. H. Prevot, K. Gehere, F. Arcizet, H. Akolkar, M. A. Khoei, K. Blaize, O. Oubari, P. Daye, M. Lanoe, M. Valet, S. Dalouz, P. Langlois, E. Esposito, V. Forster, E. Dubus, N. Wattiez, E. Brazhnikova, C. Nouvel-Jaillard, Y. LeMer, J. Demilly, C. M. Fovet, P. Hantraye, M. Weissenburger, H. Lorach, E. Bouillet, M. Deterre, R. Hornig, G. Buc, J. A. Sahel, G. Chenegros, P. Pouget, R. Benosman, S. Picaud, Nat. Biomed. Eng. 2020, 4, 172.

[58] A. Leong, Y. Li, T. R. Ruikes, J. Voillot, Y. Yuan, G. Chen, C. Bradic, A. Facon, C. A. Chhuon, C. Joffrois, G. Tessier, M. Cornebois, J. Degardin, J. D. Louise, J. X. Cheng, C. Yang, H. Moulet, S. Picaud, Nat. Commun. 2025, 17, 815.

[59] L. Jiang, G. Lu, Y. Zeng, Y. Sun, H. Kang, J. Burford, C. Gong, M. S. Humayun, Y. Chen, Q. Zhou, Nat. Commun. 2022, 13, 3853.

[60] K. Mathieson, J. Loudin, G. Goetz, P. Huie, L. Wang, T. I. Kamins, L. Galambos, R. Smith, J. S. Harris, A. Sher, D. Palanker, Nat. Photonics 2012, 6, 391.

[61] J. P. Hubschman, J. L. Bourges, W. Choi, A. Mozayan, A. Tsirbas, C. J. Kim, S. D. Schwartz, Eye 2010, 24, 364.

[62] S. Sun, J. Wang, M. Zhang, Y. Ning, D. Ma, Y. Yuan, P. Niu, Z. Rong, Z. Wang, W. Pang, Microsyst. Nanoeng. 2022, 8, 63.

[63] T. Liang, H. Tan, Z. Zhao, Y. Liu, T. Wu, X. Huang, C. Xia, M. Li, H. Wei, W. Hu, Y. Xia, Z. Wang, Opt. Lett. 2025, 50, 6197.

[64] M. M. Bartuzel, K. Wróbel, S. Tamborski, M. Meina, M. Nowakowski, K. Dalasiński, A. Szkulmowska, M. Szkulmowski, Biomed. Opt. Express 2020, 11, 3164.

[65] J. Yunas, B. Mulyanti, I. Hamidah, M. Mohd Said, R. E. Pawinanto, W. A. F. Wan Ali, A. Subandi, A. A. Hamzah, R. Latif, B. Yeop Majlis, Polymers 2020, 12, 1184.

[66] Y. Shen, J. Sun, X. Sun, J. Nanobiotechnol. 2023, 21, 84.

[67] A. Yu, M. Zhu, C. Chen, Y. Li, H. Cui, S. Liu, Q. Zhao, Adv. Healthcare Mater. 2024, 13, 2302460.

[68] G. Y. Hu, J. Prasad, D. K. Chen, J. C. Alcantara-Castillo, V. N. Patel, L. A. Al-Aswad, Ophthalmol. Glaucoma 2023, 6, 121.

[69] D. H. Keum, S. K. Kim, J. Koo, G. H. Lee, C. Jeon, J. W. Mok, B. H. Mun, K. J. Lee, E. Kamrani, C. K. Joo, S. Shin, J. Y. Sim, D. Myung, S. H. Yun, Z. Bao, S. K. Hahn, Sci. Adv. 2020, 6, eaba3252.

[70] W. Wang, Y. Jiang, D. Zhong, Z. Zhang, S. Choudhury, J. C. Lai, H. Gong, S. Niu, X. Yan, Y. Zheng, C. C. Shih, R. Ning, Q. Lin, D. Li, Y. H. Kim, J. Kim, Y. X. Wang, C. Zhao, C. Xu, X. Ji, Y. Nishio, H. Lyu, J. B. Tok, Z. Bao, Science 2023, 380, 735.

[71] M. Elsherif, M. U. Hassan, A. K. Yetisen, H. Butt, ACS Nano 2018, 12, 5452.

[72] H. An, X. Wang, Z. Liao, L. Zhang, H. Zhao, Y. Yang, J. Song, Y. Ma, npj Flex. Electron. 2024, 8, 53.

[73] H. T. Le, R. I. Haque, Z. Ouyang, S. W. Lee, S. I. Fried, D. Zhao, M. Qiu, A. Han, Microsyst. Nanoeng. 2021, 7, 59.

[74] X. Han, M. Huang, Z. Wu, Y. Gao, Y. Xia, P. Yang, S. Fan, X. Lu, X. Yang, L. Liang, W. Su, L. Wang, Z. Cui, Y. Zhao, Z. Li, L. Zhao, Z. Jiang, Microsyst. Nanoeng. 2023, 9, 156.

[75] Z. Dou, J. Tang, Z. Liu, Q. Sun, Y. Wang, Y. Li, M. Yuan, H. Wu, Y. Wang, W. Pei, H. Chen, Micromachines 2021, 12, 108.

[76] A. Molaei, V. Karamzadeh, S. Safi, H. Esfandiari, J. Dargahi, M. A. Khosravi, J. Ophthalmic, Vis. Res. 2018, 13, 66.

[77] N. Hossain, M. Z. A. M, A. Hossain, M. K. Rahman, M. S. Islam, R. Tasnim, M. H. Mobarak, Results Eng. 2024, 22, 102115.

[78] Z. Mehmood, I. Haneef, F. Udrea, Microsyst. Technol. 2020, 26, 2751.

[79] J. Kim, J. Park, Y. G. Park, E. Cha, M. Ku, H. S. An, K. P. Lee, M. I. Huh, J. Kim, T. S. Kim, D. W. Kim, H. K. Kim, J. U. Park, Nat. Biomed. Eng. 2021, 5, 772.

[80] M. Leonardi, E. M. Pitchon, A. Bertsch, P. Renaud, A. Mermoud, Acta Ophthalmol. 2009, 87, 433.

[81] C. Pang, G. Y. Lee, T. I. Kim, S. M. Kim, H. N. Kim, S. H. Ahn, K. Y. Suh, Nat. Mater. 2012, 11, 795.

[82] M. Zhang, Z. Tan, Q. Zhang, Y. Shen, X. Mao, L. Wei, R. Sun, F. Zhou, C. Liu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 30849.

[83] W. Lin, B. Wang, G. Peng, Y. Shan, H. Hu, Z. Yang, Adv. Sci. 2021, 8, 2002817.

[84] V. Carluccio, L. Fachechi, V. M. Mastronardi, L. Natta, L. Algieri, G. de Marzo, F. Rizzi, M. De Vittorio, IEEE Sens. J. 2023, 23, 10959.

[85] S. Peng, S. Wu, Y. Yu, B. Xia, N. H. Lovell, C. H. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 22179.

[86] J. H. Roh, K. S. Shin, T. H. Song, J. Kim, D. S. Lee, Micromachines 2023, 14, 975.

[87] B. A. Ganji, M. Shahiri-Tabarestani, Microsyst. Technol. 2012, 19, 187.

[88] L. Sponfeldner, N. Leisgang, S. Shree, I. Paradisanos, K. Watanabe, T. Taniguchi, C. Robert, D. Lagarde, A. Balocchi, X. Marie, I. C. Gerber, B. Urbaszek, R. J. Warburton, Phys. Rev. Lett. 2022, 129, 107401.

[89] X. Huang, Y. Liu, K. Chen, W. J. Shin, C. J. Lu, G. W. Kong, D. Patnaik, S. H. Lee, J. F. Cortes, J. A. Rogers, Small 2014, 10, 3083.

[90] J. O. Lee, H. Park, J. Du, A. Balakrishna, O. Chen, D. Sretavan, H. Choo, Microsyst. Nanoeng. 2017, 3, 17057.

[91] H. Tian, Y. Chen, T. Zhao, L. Ye, H. Li, Z. Li, W. Qiu, W. Wang, R. Li, F. Liu, H. Xue, R. Liao, C. Qu, J. Li, L. Zou, Y. Shi, Z. Yang, L. Huang, Signal Transduct. Target. Ther. 2025, 10, 338.

[92] N. M. Farandos, A. K. Yetisen, M. J. Monteiro, C. R. Lowe, S. H. Yun, Adv. Healthcare Mater. 2014, 4, 792.

[93] K. Mitsubayashi, T. Arakawa, Electroanalysis 2016, 28, 1170.

[94] J. Kim, I. Jeerapan, J. R. Sempionatto, A. Barfidokht, R. K. Mishra, A. S. Campbell, L. J. Hubble, J. Wang, Acc. Chem. Res. 2018, 51, 2820.

[95] J. Park, J. Kim, S. Y. Kim, W. H. Cheong, J. Jang, Y. G. Park, K. Na, Y. T. Kim, J. H. Heo, C. Y. Lee, J. H. Lee, F. Bien, J. U. Park, Sci. Adv. 2018, 4, eaap9841.

[96] J. Kim, M. Kim, M. S. Lee, K. Kim, S. Ji, Y. T. Kim, J. Park, K. Na, K. H. Bae, H. K. Kim, F. Bien, C. Y. Lee, J. U. Park, Nat. Commun. 2017, 8, 14997.

[97] W. Scherz, M. G. Doane, C. H. Dohlman, Albrecht Von Graefes Arch. Klin. Exp. Ophthalmol. 1974, 192, 141.

[98] M. S. Li, H. L. Wong, Y. L. Ip, Z. Peng, R. Yiu, H. Yuan, J. K. W. Wong, Y. K. Chan, ACS Sens. 2022, 7, 1300.

[99] M. Gijs, N. van de Sande, C. Bonnet, J. Schmeetz, R. Fernandes, S. Travé-Huarte, M. Huertas-Bello, J. C. B. Chiang, N. Boychev, S. Sharma, F. Brignole-Baudouin, K. Kessal, P. Lingor, M. M. Heunen, X. Chen, A. Datta, L. Liang, C. Cifuentes-González, W. Rojas-Carabali, R. Agrawal, A. de-la-Torre, G. Mejía-Salgado, N. Sharma, K. Jüngert, I. Cuchillo-Ibáñez, M. Yang, V. Yeung, V. Ng, D. Pot, A. Enríquez-de-Salamanca, S. Hagan, B. Mergen, I. Onal, N. A. Kilicaslan, E. Simsek, T. P. Utheim, M. s. Magno, D. O. Pedraza, A. L. Sabater, P. Asbell, I. Lengyel, D. Dutta, M. Mrugacz, S. C. Joachim, Prog. Retin. Eye Res. 2025, 106, 101338.

[100] X. Liu, Y. Ye, Y. Ge, J. Qu, B. Liedberg, Q. Zhang, Y. Wang, ACS Nano 2024, 18, 6817.

[101] S. Mishima, A. Gasset, S. D. Klyce, Jr., J. L. Baum, Investig. Ophthalmol. 1966, 5, 264.

[102] Q. Yan, B. Peng, G. Su, B. E. Cohan, T. C. Major, M. E. Meyerhoff, Anal. Chem. 2011, 83, 8341.

[103] I. Lee, D. Probst, D. Klonoff, K. Sode, Biosens. Bioelectron. 2021, 181, 113054.

[104] M. X. Chu, K. Miyajima, D. Takahashi, T. Arakawa, K. Sano, S. Sawada, H. Kudo, Y. Iwasaki, K. Akiyoshi, M. Mochizuki, K. Mitsubayashi, Talanta 2011, 83, 960.

[105] M. Chu, T. Shirai, D. Takahashi, T. Arakawa, H. Kudo, K. Sano, S. Sawada, K. Yano, Y. Iwasaki, K. Akiyoshi, M. Mochizuki, K. Mitsubayashi, Biomed. Microdevices 2011, 13, 603.

[106] E. Ponzini, Adv. Clin. Chem. 2024, 120, 69.

[107] B. Huang, Q. W, W. Li, D. Kong, Interdiscip. Med. 2024, 3, e20240064.

[108] Z. Zhang, J. J.H, S. Lin, J. Wu, F. Xia, X. Lou, Interdiscip. Med. 2024, 2, e20240032.

[109] D. Pankratov, E. González-Arribas, Z. Blum, S. Shleev, Electroanalysis 2016, 28, 1250.

[110] J. Kim, A. S. Campbell, B. E. de Ávila, J. Wang, Nat. Biotechnol. 2019, 37, 389.

[111] V. L. Alexeev, S. Das, D. N. Finegold, S. A. Asher, Clin. Chem. 2004, 50, 2353.

[112] M. Ben-Moshe, V. L. Alexeev, S. A. Asher, Anal. Chem. 2006, 78, 5149.

[113] A. Domschke, W. F. March, S. Kabilan, C. Lowe, Diabetes Technol. Ther. 2006, 8, 89.

[114] O. S. Khalil, Clin. Chem. 2004, 50, 2236.

[115] Y. T. Liao, H. Yao, A. Lingley, B. Parviz, B. P. Otis, IEEE J. Solid-State Circuits 2012, 47, 335.

[116] H. Yao, Y. Liao, A. R. Lingley, A. Afanasiev, I. Lähdesmäki, B. P. Otis, B. A. Parviz, J. Micromech. Microeng. 2012, 22, 075007.

[117] Y. C. Ling, S. J. B. Yoo, Nanophotonics 2023, 12, 3851.

[118] Y. Hu, H. Yin, M. Li, T. Bai, L. He, Z. Hu, Y. Xia, Z. Wang, Micromachines 2024, 15, 468.

[119] M. Fleckenstein, S. Schmitz-Valckenberg, U. Chakravarthy, JAMA 2024, 331, 147.

[120] H. Tesfaye, J. M. Paik, M. Roh, P. T. Htoo, H. Zakoul, N. Schmedt, L. Koeneman, D. J. Wexler, E. Patorno, JAMA Ophthalmol. 2025, 143, 62.

[121] T. A. Ciulla, B. Kapik, A. Hu, A. Harris, M. S. Ip, B. Blodi, Ophthalmol. Retina 2022, 6, 1206.

[122] N. Schneider, Y. Sundaresan, P. Gopalakrishnan, A. Beryozkin, M. Hanany, E. Y. Levanon, E. Banin, S. Ben-Aroya, D. Sharon, Prog. Retin. Eye Res. 2022, 89, 101029.

[123] U. Schmidt-Erfurth, S. Klimscha, S. M. Waldstein, H. Bogunović, Eye 2017, 31, 26.

[124] Steven T. Bailey, Jennifer I. Lim, Ron A. Adelman, Gurunadh A. Vemulakonda, Robert S. Feder, Roy S. H. Chuck, Steven P. Dunn, Christina J. Flaxel, Steven J. Gedde, Francis S. Mah, Randall J. Olson, David K. Wallace, David C. Musch, Ophthalmology 2025, 132, 75.

[125] Mark Draelos, Pablo Ortiz, Ruobing Qian, Christian Viehland, Ryan McNabb, Kris Hauser, Anthony N. Kuo, Joseph A. Izatt, Nat. Biomed. Eng. 2021, 5, 726.

[126] T. Liu, M. Rajadhyaksha, D. L. Dickensheets, Light Sci. Appl. 2019, 8, 59.

[127] J. Pribošek, M. Bainschab, T. Sasaki, Microsyst. Nanoeng. 2023, 9, 135.

[128] R. Haindl, W. Trasischker, B. Baumann, M. Pircher, C. K. Hitzenberger, J. Mod, Opt 2015, 62, 1781.

[129] K. M. Hampson, R. Turcotte, D. T. Miller, K. Kurokawa, J. R. Males, N. Ji, M. J. Booth, Nat. Rev. Methods Primers 2021, 1, 68.

[130] E. Akyol, A. M. Hagag, S. Sivaprasad, A. J. Lotery, Eye 2021, 35, 244.

[131] Y. Liu, J. A. Crowell, K. Kurokawa, M. T. Bernucci, Q. Ji, A. Lassoued, H. W. Jung, M. J. Keller, M. E. Marte, D. T. Miller, Nat. Commun. 2024, 15, 10409.

[132] Y. Jung, D. Lee, J. Kim, Microsyst. Nanoeng. 2025, 11, 179.

[133] V. Jayaraman, G. D. Cole, M. Robertson, A. Uddin, A. Cable, Electron. Lett. 2012, 48, 867.

[134] I. Grulkowski, J. J. Liu, B. Potsaid, V. Jayaraman, C. D. Lu, J. Jiang, A. E. Cable, J. S. Duker, J. G. Fujimoto, Biomed. Opt. Express 2012, 3, 2733.

[135] H. C. Park, C. Song, M. Kang, Y. Jeong, K. H. Jeong, Opt. Lett. 2012, 37, 2673.

[136] B. Chang, Z. Geng, J. Mei, Z. Wang, P. Chen, Y. Jiang, C. Niu, Neurotherapeutics 2024, 21, e00471.

[137] M. Xing, W. Song, Science 2025, 389, 571.

[138] T. Tat, G. Chen, J. Xu, X. Zhao, Y. Fang, J. Chen, Sci. Adv. 2025, 11, eadt6631.

[139] B. Chang, Y. Jiang, C. Feng, B. Li, J. Mei, C. Niu, Food Sci. Hum. Wellness 2023, 14, 9250066.

[140] H. Chamkouri, J. Si, P. Chen, H. Ni, D. E. Bragin, M. Ahmadlouydarab, C. Niu, L. Chen, Interdiscip. Med. 2024, 2, e20240013.

[141] J. Y. Lee, A. Martin-Bastida, A. Murueta-Goyena, I. Gabilondo, N. Cuenca, P. Piccini, B. Jeon, Nat. Rev. Neurol. 2022, 18, 203.

[142] Y. Zhou, M. A. Chia, S. K. Wagner, M. S. Ayhan, D. J. Williamson, R. R. Struyven, T. Liu, M. Xu, M. G. Lozano, P. Woodward-Court, Y. Kihara, A. Altmann, A. Y. Lee, E. J. Topol, A. K. Denniston, D. C. Alexander, P. A. Keane, P. Sergouniotis, D. Atan, A. D. Dick, C. Williams, S. Barman, J. H. Barrett, S. Mackie, T. Braithwaite, R. O. Carare, S. Ennis, J. Gibson, A. J. Lotery, J. Self, U. Chakravarthy, R. E. Hogg, E. Paterson, J. Woodside, T. Peto, G. Mckay, B. Mcguinness, P. J. Foster, K. Balaskas, A. P. Khawaja, N. Pontikos, J. S. Rahi, G. Lascaratos, P. J. Patel, M. Chan, S. Y. L. Chua, A. Day, P. Desai, C. Egan, M. Fruttiger, D. F. Garway-Heath, A. Hardcastle, S. P. T. Khaw, T. Moore, S. Sivaprasad, N. Strouthidis, D. Thomas, A. Tufail, A. C. Viswanathan, B. Dhillon, T. Macgillivray, C. Sudlow, V. Vitart, A. Doney, E. Trucco, J. A. Guggeinheim, J. E. Morgan, C. J. Hammond, K. Williams, P. Hysi, S. P. Harding, Y. Zheng, R. Luben, P. Luthert, Z. Sun, M. McKibbin, E. O’Sullivan, R. Oram, M. Weedon, C. G. Owen, A. R. Rudnicka, N. Sattar, D. Steel, I. Stratton, R. Tapp, M. M. Yates, A. Petzold, S. Madhusudhan, Nature 2023, 622, 156.

[143] T. Pan, X. Gao, H. Yang, Y. Cao, H. Zhao, Q. Chen, H. Xie, IEEE Photonics J. 2023, 15, 1.

[144] L. Liu, E. Wang, X. Zhang, W. Liang, X. Li, H. Xie, Sens. Actuators A. Phys. 2014, 215, 89.

[145] L. Fu, A. Jain, H. Xie, C. Cranfield, M. Gu, Opt. Express 2006, 14, 1027.

[146] S. S. Olivier, D. P. Biss, T. G. Bifano, R. H. Webb, Y. Zhou, J. A. Kubby, T. G. Bifano, P. Zamiri, C. P. Lin, Proc. SPIE 2007, 6467, 646703.

[147] M. Stöhr, D. Dekowski, N. Bechrakis, J. Esser, A. Eckstein, M. Oeverhaus, Clin. Ophthalmol. 2020, 14, 4115.

[148] S. Li, L. Chen, Y. Fu, J. Nanobiotechnol. 2023, 21, 232.

[149] J. C. Imperiale, G. B. Acosta, A. Sosnik, J. Control. Release 2018, 285, 106.

[150] S. R. Sarkisian, Jr., R. E. Ang, A. M. Lee, J. P. Berdahl, S. B. Heersink, J. H. Burden, L. V. Doan, K. G. Stephens, A. C. Kothe, D. W. Usner, L. J. Katz, T. Navratil, S. Vold, N. Atodaria, J. Brubaker, D. Goldberg, C. Lin, B. Nguyen, M. Schultz, B. Silverstein, R. Sorenson, K. Bashford, M. ElMallah, J. Kim, B. Lambright, C. McCabe, R. Shetty, S. Smith, F. Tyson, J. Jones, F. D’Ambrosio, B. Wu, M. Basha, R. Chu, J. Gira, R. Swan, B. Baartman, K. Wellish, Ophthalmology 2024, 131, 1021.

[151] Y. Zhang, S. Watson, Y. Ramaswamy, G. Singh, Adv. Colloid Interface Sci. 2024, 329, 103200.

[152] N. Bonneau, A. Potey, M. A. Vitoux, R. Magny, C. Guerin, C. Baudouin, J. M. Peyrin, F. Brignole-Baudouin, A. Réaux-Le Goazigo, Ocul. Surf. 2023, 30, 307.

[153] F. Yu, X. Zhao, Q. Wang, P. H. Fang, L. Liu, X. Du, W. Li, D. He, T. Zhang, Y. Bai, L. Liu, S. Li, J. Yuan, ACS Nano 2024, 18, 20065.

[154] R. You, Q. Fan, Z. Wang, W. Xing, Y. Wang, Y. Song, X. Duan, R. You, Y. Wang, Research 2024, 7, 0314.

[155] T. Y. Kim, J. W. Mok, S. H. Hong, S. H. Jeong, H. Choi, S. Shin, C. K. Joo, S. K. Hahn, Nat. Commun. 2022, 13, 6801.

[156] J. A. Clayton, N. Engl. J. Med. 2018, 378, 2212.

[157] Q. Pan, A. Angelina, M. Marrone, W. J. Stark, E. K. Akpek, Cochrane Database Syst. Rev. 2017, 2, CD009327.

[158] T. Yasui, J. Morikawa, N. Kaji, M. Tokeshi, K. Tsubota, Y. Baba, Micromachines 2016, 7, 113.

[159] B. A. Holden, T. R. Fricke, D. A. Wilson, M. Jong, K. S. Naidoo, P. Sankaridurg, T. Y. Wong, T. J. Naduvilath, S. Resnikoff, Ophthalmology 2016, 123, 1036.

[160] R. Du, S. Xie, T. Igarashi-Yokoi, T. Watanabe, K. Uramoto, H. Takahashi, N. Nakao, T. Yoshida, Y. Fang, K. Ohno-Matsui, JAMA Ophthalmol. 2021, 139, 1096.

[161] A. F. Pereira-da-Mota, C. M. Phan, A. Concheiro, L. Jones, C. Alvarez-Lorenzo, J. Control. Release 2022, 343, 672.

[162] X. Wang, K. M , X. Zhang, Y. Zhang, Y.-G. Yang, T. Sun, Interdiscip. Med. 2024, 2, e20240014.

[163] J. Yang, Y. W , Y. Fu, S. Wang, Y. Luo, X. Cui, C. Sun, J. Ji, J. Mo, Y. Wang, Y. Liu, X. Hu, X. Chen, Y. Jia, Y. Luo, Interdiscip. Med. 2025, 3, e20240101.

[164] S. Kwon, S. H. Kim, D. Khang, J. Y. Lee, Int. J. Nanomed. 2020, 15, 5745.

[165] D. W. Kim, M. W. Cho, T. I. Seo, Y. J. Shin, Sensors 2008, 8, 222.

[166] J. H. Lee, R. M. Pidaparti, G. M. Atkinson, R. S. Moorthy, J. Drug Deliv. 2012, 2012, 527516.

[167] N. Di Trani, P. Jain, C. Y. X. Chua, J. S. Ho, G. Bruno, A. Susnjar, F. P. Pons-Faudoa, A. Sizovs, R. L. Hood, Z. W. Smith, A. Ballerini, C. S. Filgueira, A. Grattoni, Nanomedicine 2019, 16, 1.

[168] A. M. Elbedwehy, J. Wu, H. K. Na, A. Baek, H. Jung, I. H. Kwon, S. W. Lee, J. H. Kim, T. G. Lee, J. Control. Release 2024, 373, 224.

[169] R. Lo, P. Y. Li, S. Saati, R. N. Agrawal, M. S. Humayun, E. Meng, Biomed. Microdevices 2009, 11, 959.

[170] S. Moon, S. Im, J. An, C. J. Park, H. G. Kim, S. W. Park, H. I. Kim, J. H. Lee, Biomed. Microdevices 2012, 14, 325.

[171] B. W. Kao, E. Meer, T. A. Barbolt, R. A. Lewis, I. I. Ahmed, V. Lee, S. M. Nicaise, G. Griggs, E. G. Miller-Ellis, J. Mater. Sci. Mater. Med. 2021, 32, 141.

[172] R. S. Harake, Y. Ding, J. D. Brown, T. Pan, Ann. Biomed. Eng. 2015, 43, 2394.

[173] W. Liu, S. Liu, P. Li, K. Yao, Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 4883.

[174] M. Mohammadiaria, S. B. Srivastava, Light Sci. Appl. 2025, 14, 386.

[175] A. C. Richards Grayson, R. Scheidt Shawgo, Y. Li, M. J. Cima, Adv. Drug Deliv. Rev. 2004, 56, 173.

[176] X. Sui, J. Sun, L. Li, C. Zhou, X. Luo, N. Xia, Y. Yan, Y. Chen, Q. Ren, X. Chai, IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 2013, 21, 524.

[177] J. Jeong, S. H. Bae, K. S. Min, J.-M. Seo, H. Chung, S. J. Kim, IEEE Trans. Biomed. Eng. 2015, 3, 62.

[178] X. Jiang, X. Sui, Y. Lu, Y. Yan, C. Zhou, L. Li, Q. Ren, X. Chai, J. NeuroEng. Rehabil. 2013, 10, 48.

[179] V. Sonetha, P. Agarwal, S. Doshi, R. Kumar, B. Mehta, J. Med. Biol. Eng. 2017, 37, 580.

[180] F. A. M. Ghazali, M. N. Hasan, T. Rehman, M. Nafea, M. S. M. Ali, K. Takahata, J. Micromech, Microeng 2020, 30, 073001.

[181] R. B. Bhisitkul, C. G. Keller, Br. J. Ophthalmol. 2005, 89, 1586.

[182] Y. Chen, X. Guo, X. Ye, T. Jiang, H. Chen, J. Yu, G. Yang, A. Knoll, D. Cui, M. Zhou, L. Shen, Microsyst. Nanoeng. 2025, 11, 170.

[183] S. Yang, J. Li, Intell. Robot. 2025, 5, 864.

[184] B. E. Bouma, J. F. de Boer, D. Huang, I.-K. Jang, T. Yonetsu, C. L. Leggett, R. Leitgeb, D. D. Sampson, M. Suter, B. J. Vakoc, M. Villiger, M. Wojtkowski, Nat. Rev. Methods Primers 2022, 2, 79.

[185] I. Choi, I. Rhiu, Y. Lee, M. H. Yun, C. S. Nam, PLoS One 2017, 12, e0176674.

[186] T. Tien, P. H. Pucher, M. H. Sodergren, K. Sriskandarajah, G. Z. Yang, A. Darzi, J. Surg. Res. 2014, 191, 169.

[187] J. L. Rosch, J. J. Vogel-Walcutt, Cogn. Tech. Work 2013, 15, 313.

[188] J. C. Prather, Y. Meng, M. Bolt, T. Horton, M. Adams, A. E. U. Int, J. Electron. Commun. 2019, 105, 54.

[189] Y. Meng, B. Bottenfield, M. Bolding, L. Liu, M. L. Adams, IEEE Trans. Biomed. Circuits Syst. 2018, 12, 182.

[190] L. Zhang, H. Zhan, X. Liu, F. Xing, Z. You, Microsyst. Nanoeng. 2022, 8, 83.

[191] M. Pomianek, M. Piszczek, M. Maciejewski, Metrol. Meas. Syst. 2021, 28, 711.

[192] J. Meyer, T. Schlebusch, W. Fuhl, E. Kasneci, IEEE Sens. J. 2020, 20, 15204.

[193] L. Wang, J. Zhao, Z. You, Microsyst. Nanoeng. 2025, 11, 150.

[194] J. P. Seymour, F. Wu, K. D. Wise, E. Yoon, Microsyst. Nanoeng. 2017, 3, 16066.

[195] Z. Wang, N. Zhang, Y. Zhang, H. Hou, Y. Jin, C. Liu, H. Huang, Q. Guo, J. Huang, Y. Cui, W. Ren, D. Zhang, K. Han, J. Yang, Microsyst. Nanoeng. 2026, 12, 69.

[196] H.-Y. Wu, K.-J. Chang, X. Wen, A. A. Yarmishyn, H.-J. Dai, K.-H. Chan, H. Yu-Jer, M.-T. Chen, Y. Chien, H.-I. Ma, W. Hsu, M.-S. Lee, S.-H. Chiou, Mater. Today Adv. 2022, 16, 100322.

[197] D. Tu, Y. Tang, Y. Huang, M. Tang, L. Li, Y. Li, M. Lu, Z. Luo, Y. Duan, ACS Sens. 2025, 10, 3818.

[198] S. C. Shen, J. Huang, S. Hu, Y. Chen, L. Zhang, C. Yi, X. Hu, Y. Chen, L. Chen, G.-S. Liu, Y. Luo, Biosens. Bioelectron. 2025, 271, 116992.

[199] Y. Liao, J. Liu, Y. Dai, J. Wang, S. Wan, L. Zhang, H. Wang, P. Jia, Opt. Express 2025, 33, 19453.

[200] J. Xiong, Z. He, G. Zhu, X. Li, Y. Shi, T. Pan, S. Zhong, H. Wang, Z. Su, L. Ye, B. Li, H. Xin, PhotoniX 2024, 5, 43.

[201] H. Xie, Y. Jia, S. Liu, Interdiscip. Med. 2024, 2, e20230056.

[202] Y. Yang, S. Guan, Z. Ou, W. Li, L. Yan, B. Situ, Interdiscip. Med. 2023, 1, e20230013.

[203] K. Nanji, J. Grad, A. Hatamnejad, T. McKechnie, M. Phillips, C. M. Gemmy Cheung, P. J. Patel, R. D. Marco, E. Borrelli, D. H. Steel, S. R. Sadda, T. Y. Wong, S. Sivaprasad, R. Guymer, C. C. Wykoff, V. Chaudhary, Ophthalmology 2025, 132, 1241.

RIGHTS & PERMISSIONS

2026 The Author(s). Interdisciplinary Medicine published by Wiley-VCH GmbH on behalf of Nanfang Hospital, Southern Medical University.