Neseniai žurnale „Scientific Reports“ paskelbtame tyrime dvimačiai biologiškai suderinami ir elastingi plazmoniniai kontaktiniai lęšiai buvo pagaminti naudojant polidimetilsiloksaną (PDMS).
Tyrimas: dvimačiai biologiškai suderinami plazminiai kontaktiniai lęšiai daltonizmo korekcijai.
Čia buvo sukurtas ir išbandytas nebrangus pagrindinis dizainas, skirtas raudonai žalios spalvos aklumui koreguoti, remiantis švelnia nanolitografija.
Žmogaus spalvų suvokimas gaunamas iš trijų kūgio formos fotoreceptorių ląstelių – ilgų (L), vidutinių (M) ir trumpų (S) kūgių, kurie yra būtini norint matyti raudonus, žalius ir mėlynus tonus, kurių didžiausias spektrinis jautrumas yra 430 , atitinkamai 530 ir 560 nm.
Daltonizmas, dar žinomas kaip spalvinio matymo trūkumas (ŠKL), yra akių liga, kuri trukdo aptikti ir interpretuoti skirtingas spalvas trims fotoreceptorinėms ląstelėms, kurios veikia normaliai regėdami ir veikia pagal savo spektrinio jautrumo maksimumus. Ši akių liga, kuri gali būti konstrikcinis arba genetinis, atsiranda dėl kūgio fotoreceptorių ląstelių praradimo arba defekto.
Siūlomo PDMS pagrįsto objektyvo gamybos proceso schema, (b) pagaminto PDMS pagrindu pagaminto objektyvo vaizdai ir (c) PDMS pagrindu pagaminto lęšio panardinimas į HAuCl4 3H2O aukso tirpalą skirtingam inkubacijos laikui .© Roostaei, N. ir Hamidi, SM (2022 m.)
Dichroizmas atsiranda, kai visiškai nėra vieno iš trijų kūginių fotoreceptorių ląstelių tipų;ir klasifikuojama kaip proteoftalmija (nėra raudono kūgio fotoreceptorių), deuteranopiją (nėra žalio kūgio fotoreceptorių) arba trichromatinį spalvų aklumą (mėlyno kūgio fotoreceptorių nebuvimą).
Monochromatiškumas, rečiausiai paplitusi daltonizmo forma, pasižymi tuo, kad nėra bent dviejų kūginių fotoreceptorių ląstelių tipų.
Monochromatikai yra arba visiškai akli (spalvotai) arba turi tik mėlynus kūgius fotoreceptorius. Trečioji nenormali trichromatija atsiranda, jei sugenda vienas iš kūginių fotoreceptorių ląstelių tipų.
Aberrantinė trichromatija skirstoma į tris tipus, atsižvelgiant į kūgio fotoreceptorių defekto tipą: deuteranomaliją (žalia kūgio fotoreceptorių defektai), protanomalija (raudonų kūgių fotoreceptorių defektai) ir tritanomalija (mėlyno kūgio fotoreceptorių defektų) fotoreceptorių ląstelės.
Protanai (protanomalija ir protanopija) ir deutanai (deuteranomalija ir deuteranopija), paprastai žinomi kaip protanopija, yra tipiškiausi daltonizmo tipai.
Protanomalija, raudonųjų kūgio ląstelių spektrinio jautrumo smailės yra pasislinkusios mėlynai, o žalių kūgio ląstelių jautrumo maksimumai – raudonai. Dėl prieštaringų žalių ir raudonų fotoreceptorių spektrinio jautrumo pacientai negali atskirti skirtingų atspalvių.
Siūlomo PDMS pagrįsto 2D plazmoninio kontaktinio lęšio gamybos proceso schema ir (b) tikras pagaminto 2D lankstaus plazmoninio kontaktinio lęšio vaizdas. © Roostaei, N. ir Hamidi, SM (2022)
Nors buvo atlikta daug vertingo darbo kuriant patikimus daltonizmo gydymo būdus, pagrįstus keletu šios būklės medicininių būdų, esminiai gyvenimo būdo koregavimai tebėra atviros diskusijos. Genų terapija, tamsinti akiniai, lęšiai, optiniai filtrai, optoelektroniniai akiniai ir patobulinimai kompiuteriai ir mobilieji įrenginiai yra temos, aptartos ankstesniuose tyrimuose.
Tamsinti stiklai su spalvų filtrais buvo nuodugniai ištirti ir, atrodo, yra plačiai prieinami CVD gydymui.
Nors šie akiniai sėkmingai pagerina spalvų suvokimą daltonikams, jie turi trūkumų, tokių kaip didelė kaina, didelis svoris ir tūrio, taip pat nepakankamas integravimas su kitais korekciniais akiniais.
CVD korekcijai neseniai buvo ištirti kontaktiniai lęšiai, sukurti naudojant cheminius pigmentus, plazmoninius metapaviršius ir plazmonines nanoskalės daleles.
Tačiau šie kontaktiniai lęšiai susiduria su daugybe kliūčių, įskaitant biologinio suderinamumo trūkumą, ribotą naudojimą, prastą stabilumą, didelę kainą ir sudėtingus gamybos procesus.
Šiame darbe siūlomi dvimačiai biologiškai suderinami ir elastingi plazmoniniai kontaktiniai lęšiai, kurių pagrindą sudaro polidimetilsiloksanas (PDMS), skirtas daltonizmo korekcijai, ypatingą dėmesį skiriant dažniausiai pasitaikančiam daltonizmui, deuterochromatinei anomalijai (raudonai žaliai) daltonizmui.
PDMS yra biologiškai suderinamas, lankstus ir skaidrus polimeras, iš kurio galima gaminti kontaktinius lęšius. Ši nekenksminga ir biologiškai suderinama medžiaga buvo įvairiai panaudota biologinėje, medicinos ir chemijos pramonėje.
Šiame darbe naudojant švelnų nanoskalės litografijos metodą buvo sukurti 2D biologiškai suderinami ir elastingi plazmoniniai kontaktiniai lęšiai, pagaminti iš PDMS, kurie yra nebrangūs ir nesudėtingi projektuoti, ir buvo išbandyta deuterono korekcija.
Lęšiai pagaminti iš PDMS – hipoalerginio, nepavojingo, elastingo ir skaidraus polimero. Šis plazmoninis kontaktinis lęšis, pagrįstas plazmoninio paviršiaus gardelės rezonanso (SLR) fenomenu, gali būti naudojamas kaip puikus spalvų filtras koreguojant deuterono anomalijas.
Siūlomi lęšiai pasižymi geromis savybėmis, tokiomis kaip ilgaamžiškumas, biologinis suderinamumas ir elastingumas, todėl yra tinkami spalvų aklumo korekcijai.
Paskelbimo laikas: 2022-06-23
