У недавньому дослідженні, опублікованому в журналі Scientific Reports, двовимірні біосумісні та еластичні плазмонні контактні лінзи були виготовлені з використанням полідиметилсилоксану (PDMS).
Дослідження: двовимірні біосумісні плазмові контактні лінзи для корекції дальтонізму.
Тут було розроблено та протестовано недорогу базову конструкцію для корекції червоно-зеленої кольорової сліпоти на основі м’якої нанолітографії.
Людське сприйняття кольору походить від трьох конусоподібних фоторецепторних клітин, довгих (L), середніх (M) і коротких (S) колбочок, які необхідні для сприйняття червоних, зелених і синіх тонів, з максимальною спектральною чутливістю 430 530 і 560 нм відповідно.
Дальтонізм, також відомий як дефіцит кольорового зору (ССЗ), — це захворювання очей, яке перешкоджає виявленню та інтерпретації різних кольорів трьома фоторецепторними клітинами, які функціонують у нормальному зорі та працюють відповідно до своїх максимумів спектральної чутливості. Це захворювання очей, яке може бути констриктивним або генетичним, спричинене втратою або дефектом конусних фоторецепторних клітин.
Схематична діаграма процесу виготовлення запропонованої лінзи на основі PDMS, (b) зображення виготовленої лінзи на основі PDMS та (c) занурення лінзи на основі PDMS у розчин золота HAuCl4 3H2O протягом різного часу інкубації © Roostaei, Н. та Хаміді, С.М. (2022)
Дихроїзм виникає, коли один із трьох типів колбочок фоторецепторних клітин повністю відсутній;і класифікується як протеофтальмія (відсутність фоторецепторів червоних колбочок), дейтеранопія (немає фоторецепторів зелених колбочок) або трихроматична дальтонізм (відсутність фоторецепторів синіх колбочок).
Монохроматичність, найменш поширена форма дальтонізму, характеризується відсутністю щонайменше двох типів колбочок фоторецепторних клітин.
Монохромати або повністю дальтоніки (дальтоніки), або мають лише фоторецептори блакитного колбочки. Третій тип аномальної трихромності виникає, якщо один із типів колбочок фоторецепторних клітин не працює.
Аберантна трихромазія поділяється на три типи залежно від типу дефекту колбочкоподібних фоторецепторів: дейтераномалія (дефектні фоторецептори зелених колбочок), протаномалія (дефектні фоторецептори червоних колбочок) і тританомалія (дефектні фоторецептори блакитних колбочок) фоторецепторних клітин).
Протани (протаномалія і протанопія) і деутани (дейтераномалія і дейтеранопія), широко відомі як протанопія, є найбільш типовими типами дальтонізму.
Протаномалія, піки спектральної чутливості клітин червоної колбочки зміщені в синій, тоді як максимуми чутливості клітин зеленої колбочки зміщені в червоний колір. Через суперечливу спектральну чутливість зелених і червоних фоторецепторів пацієнти не можуть розрізняти різні відтінки.
Схематична діаграма процесу виготовлення запропонованої 2D плазмонної контактної лінзи на основі PDMS та (b) реальне зображення виготовленої 2D гнучкої плазмонної контактної лінзи.© Roostaei, N. and Hamidi, SM (2022)
Хоча було проведено багато цінної роботи з розробки безпомилкових методів лікування дальтонізму на основі кількох медичних напрямів лікування цього захворювання, основні зміни способу життя залишаються відкритими дебатами. Генна терапія, затемнені окуляри, лінзи, оптичні фільтри, оптоелектронні окуляри та вдосконалення на комп’ютери та мобільні пристрої – це теми, які розглядалися в попередніх дослідженнях.
Тоновані скла з кольоровими фільтрами були ретельно досліджені і, здається, широко доступні для лікування ССЗ.
Хоча ці окуляри успішно покращують сприйняття кольорів для дальтоніків, вони мають такі недоліки, як висока ціна, велика вага та об’єм, а також відсутність інтеграції з іншими коригуючими окулярами.
Для корекції серцево-судинних захворювань нещодавно були досліджені контактні лінзи, розроблені з використанням хімічних пігментів, плазмонних метаповерхень і плазмонних нанорозмірних частинок.
Однак ці контактні лінзи стикаються з багатьма перешкодами, включаючи недостатню біосумісність, обмежене використання, погану стабільність, високу ціну та складні виробничі процеси.
У цій роботі запропоновано двовимірні біосумісні та еластичні плазмонічні контактні лінзи на основі полідиметилсилоксану (PDMS) для корекції дальтонізму, з особливим акцентом на найпоширенішій дальтонізм, дальтонізм із дейтерохроматичною аномалією (червоно-зелений).
PDMS — це біосумісний, гнучкий і прозорий полімер, який можна використовувати для виготовлення контактних лінз. Ця нешкідлива та біосумісна речовина знайшла різноманітне застосування в біологічній, медичній та хімічній промисловості.
У цій роботі 2D біосумісні та еластичні плазмонічні контактні лінзи, виготовлені з PDMS, які є недорогими та простими у створенні, були розроблені з використанням підходу м’якої нанорозмірної літографії, а також була перевірена корекція дейтронів.
Лінзи виготовлені з PDMS, гіпоалергенного, нешкідливого, еластичного та прозорого полімеру. Ця плазмонна контактна лінза, заснована на явищі плазмонного резонансу поверхневої гратки (SLR), може використовуватися як чудовий кольоровий фільтр для корекції дейтронних аномалій.
Пропоновані лінзи мають хороші властивості, такі як довговічність, біосумісність і еластичність, що робить їх придатними для застосування в корекції дальтонізму.
Час публікації: 23 червня 2022 р
