Nesenā pētījumā, kas publicēts žurnālā Scientific Reports, divdimensiju bioloģiski saderīgas un elastīgas plazmoniskas kontaktlēcas tika izgatavotas, izmantojot polidimetilsiloksānu (PDMS).
Pētījums: Divdimensiju bioloģiski saderīgas plazmas kontaktlēcas krāsu akluma korekcijai.
Šeit tika izstrādāts un pārbaudīts lēts pamata dizains sarkanzaļās krāsu akluma korekcijai, pamatojoties uz vieglu nanolitogrāfiju.
Cilvēka krāsu uztvere ir iegūta no trim konusveida fotoreceptoru šūnām, gariem (L), vidējiem (M) un īsiem (S) konusiem, kas ir būtiski sarkano, zaļo un zilo toņu saskatīšanai, ar maksimālo spektrālo jutību 430 , attiecīgi 530 un 560 nm.
Krāsu aklums, kas pazīstams arī kā krāsu redzes deficīts (CVD), ir acu slimība, kas traucē trīs fotoreceptoru šūnām, kas funkcionē normālā redzē un darbojas atbilstoši savām spektrālās jutības maksimumiem, noteikt un interpretēt dažādas krāsas. Šī acu slimība, kas var var būt sašaurinošs vai ģenētisks, ko izraisa konusa fotoreceptoru šūnu zudums vai defekts.
Ierosinātā uz PDMS balstīta objektīva ražošanas procesa shematiska diagramma, (b) izgatavotā PDMS objektīva attēli un (c) uz PDMS balstīta objektīva iegremdēšana HAuCl4 3H2O zelta šķīdumā dažādiem inkubācijas laikiem .© Roostaei, N. un Hamidi, SM (2022)
Dihroisms rodas, ja viena no trim konusveida fotoreceptoru šūnu tipiem pilnībā nav;un tiek klasificēta kā proteoftalmija (nav sarkano konusu fotoreceptoru), deuteranopija (nav zaļo konusu fotoreceptoru) vai trihromatiskais krāsu aklums (zilo konusu fotoreceptoru trūkums).
Monohromatiskums, retāk sastopamais krāsu akluma veids, ir raksturīgs ar vismaz divu konusveida fotoreceptoru šūnu tipu neesamību.
Monohromātiķi ir vai nu pilnībā daltoniķi (daltonikli), vai arī tiem ir tikai zila konusa fotoreceptori. Trešais patoloģiskas trihromatijas veids rodas, ja kāds no konusveida fotoreceptoru šūnu veidiem nedarbojas pareizi.
Aberrantā trihromātija ir sadalīta trīs veidos, pamatojoties uz konusa fotoreceptoru defekta veidu: deuteranomālija (bojāti zaļā konusa fotoreceptori), protanomālija (bojāti sarkanā konusa fotoreceptori) un tritanomālija (bojāti zilā konusa fotoreceptori) fotoreceptoru šūnas.
Protāni (protanomālija un protanopija) un deutāni (deuteranomalija un deuteranopija), ko parasti sauc par protanopiju, ir tipiskākie krāsu akluma veidi.
Protanomālija, sarkano konusu šūnu spektrālās jutības maksimumi ir zilā nobīde, bet zaļo konusu šūnu jutības maksimumi ir nobīdīti sarkanā krāsā. Zaļā un sarkanā fotoreceptoru pretrunīgās spektrālās jutības dēļ pacienti nevar atšķirt dažādas nokrāsas.
Piedāvātās uz PDMS balstītas 2D plazmoniskās kontaktlēcas ražošanas procesa shematiska diagramma un (b) izgatavotās 2D elastīgās plazmoniskās kontaktlēcas reāls attēls. © Roostaei, N. un Hamidi, SM (2022)
Lai gan ir veikts daudz vērtīga darba, izstrādājot nepārprotamas krāsu akluma ārstēšanas metodes, pamatojoties uz vairākiem šī stāvokļa medicīniskiem risinājumiem, lielas dzīvesveida korekcijas joprojām ir atklātas debates. Gēnu terapija, tonētie brilles, lēcas, optiskie filtri, optoelektroniskās brilles un uzlabojumi vietnē datori un mobilās ierīces ir tēmas, kas aplūkotas iepriekšējos pētījumos.
Tonētie stikli ar krāsu filtriem ir rūpīgi izpētīti, un šķiet, ka tie ir plaši pieejami CVD ārstēšanai.
Lai gan šīs brilles veiksmīgi uzlabo krāsu uztveri daltoniķiem, tām ir trūkumi, piemēram, augsta cena, liels svars un tilpums, kā arī integrācijas trūkums ar citām koriģējošām brillēm.
CVD korekcijai nesen tika pētītas kontaktlēcas, kas izstrādātas, izmantojot ķīmiskos pigmentus, plazmoniskās metavirsmas un plazmoniskās nanomēroga daļiņas.
Tomēr šīs kontaktlēcas saskaras ar daudziem šķēršļiem, tostarp bioloģiskās saderības trūkumu, ierobežotu izmantošanu, sliktu stabilitāti, augstu cenu un sarežģītiem ražošanas procesiem.
Šajā darbā tiek piedāvātas divdimensiju bioloģiski saderīgas un elastīgas plazmoniskas kontaktlēcas, kuru pamatā ir polidimetilsiloksāns (PDMS) krāsu akluma korekcijai, īpašu uzsvaru liekot uz visizplatītāko krāsu aklumu, deuterohromatisko anomāliju (sarkanzaļais) krāsu aklumu.
PDMS ir bioloģiski saderīgs, elastīgs un caurspīdīgs polimērs, ko var izmantot kontaktlēcu izgatavošanai.Šī nekaitīgā un bioloģiski saderīgā viela ir atradusi dažādus pielietojumus bioloģiskajā, medicīnas un ķīmiskajā rūpniecībā.
Šajā darbā tika izstrādātas 2D bioloģiski saderīgas un elastīgas plazmoniskas kontaktlēcas, kas izgatavotas no PDMS, kuras ir lētas un vienkārši projektējamas, izmantojot vieglu nanomēroga litogrāfijas pieeju, un tika pārbaudīta deuterona korekcija.
Lēcas ir izgatavotas no PDMS, hipoalerģiska, nekaitīga, elastīga un caurspīdīga polimēra. Šīs plazmoniskās kontaktlēcas, kas balstītas uz plazmoniskās virsmas režģa rezonanses (SLR) fenomenu, var tikt izmantotas kā lielisks krāsu filtrs deuterona anomāliju koriģēšanai.
Piedāvātajām lēcām ir labas īpašības, piemēram, izturība, bioloģiskā saderība un elastība, tādēļ tās ir piemērotas krāsu akluma korekcijas lietojumiem.
Publicēšanas laiks: 23. jūnijs 2022
