V nedávné studii publikované v časopise Scientific Reports byly dvourozměrné biokompatibilní a elastické plasmonické kontaktní čočky vyrobeny pomocí polydimethylsiloxanu (PDMS).
Výzkum: Dvourozměrné biokompatibilní plazmové kontaktní čočky pro korekci barvosleposti.
Zde byl navržen a testován levný základní design pro korekci červeno-zelené barvosleposti na základě mírné nanolitografie.
Lidské vnímání barev je odvozeno od tří kuželovitých fotoreceptorových buněk, dlouhých (L), středních (M) a krátkých (S) kuželů, které jsou nezbytné pro vidění červených, zelených a modrých tónů, se spektrální citlivostí maximálně 430. 530 a 560 nm.
Barvoslepost, známá také jako deficit barevného vidění (CVD), je oční onemocnění, které brání detekci a interpretaci různých barev třemi fotoreceptorovými buňkami, které fungují v normálním vidění a fungují podle svých maxim spektrální citlivosti. Toto oční onemocnění, které může být konstrikční nebo genetické, je způsobeno ztrátou nebo defektem v buňkách čípkových fotoreceptorů.
Schematický diagram procesu výroby navrhované čočky na bázi PDMS, (b) snímky vyrobené čočky na bázi PDMS a (c) ponoření čočky na bázi PDMS do zlatého roztoku HAuCl4 3H2O pro různé inkubační doby. © Roostaei, N. a Hamidi, SM (2022)
K dichroismu dochází, když jeden ze tří typů čípkových fotoreceptorových buněk zcela chybí;a je klasifikována jako proteoftalmie (žádné fotoreceptory červeného kužele), deuteranopie (žádné fotoreceptory zeleného kužele) nebo trichromatická barvoslepost (nedostatek fotoreceptorů modrého kužele).
Monochromatičnost, nejméně běžná forma barvosleposti, je charakterizována absencí alespoň dvou typů čípkových fotoreceptorových buněk.
Monochromatici jsou buď zcela barvoslepí (barvoslepí), nebo mají pouze fotoreceptory modrého kužele. Třetí typ abnormální trichromacie nastává, pokud jeden z typů buněk kuželových fotoreceptorů selže.
Aberantní trichromacie se dělí na tři typy podle typu defektu čípkových fotoreceptorů: deuteranomálie (defektní fotoreceptory zeleného čípku), protanomálie (defektní fotoreceptory červeného čípku) a tritanomálie (defektní fotoreceptory modrého čípku) fotoreceptorové buňky).
Protany (protanomálie a protanopie) a deutany (deuteranomálie a deuteranopie), běžně známé jako protanopie, jsou nejtypičtějšími typy barvosleposty.
Protanomálie jsou vrcholy spektrální citlivosti buněk červeného čípku modré posunuté, zatímco maxima citlivosti buněk zeleného čípku jsou posunuta červeně. V důsledku konfliktních spektrálních citlivostí zelených a červených fotoreceptorů pacienti nemohou rozlišit různé odstíny.
Schematický diagram výrobního procesu navrhované 2D plasmonické kontaktní čočky na bázi PDMS a (b) skutečný obraz vyrobené 2D flexibilní plasmonové kontaktní čočky. © Roostaei, N. a Hamidi, SM (2022)
I když bylo vynaloženo mnoho cenné práce na vývoji spolehlivých způsobů léčby barvosleposty na základě několika lékařských cest pro tento stav, zásadní úpravy životního stylu zůstávají otevřenou debatou. Genová terapie, tónovaná skla, čočky, optické filtry, optoelektronické brýle a vylepšení počítače a mobilní zařízení jsou témata zahrnutá v předchozím výzkumu.
Tónovaná skla s barevnými filtry byla důkladně prozkoumána a zdá se, že jsou široce dostupná pro léčbu CVD.
I když tyto brýle úspěšně zvyšují vnímání barev u barvoslepých lidí, mají nevýhody, jako je vysoká cena, vysoká hmotnost a objem a nedostatek integrace s jinými korekčními brýlemi.
Pro CVD korekci byly nedávno zkoumány kontaktní čočky vyvinuté pomocí chemických pigmentů, plasmonických metapovrchů a plasmonických nanočástic.
Tyto kontaktní čočky však čelí mnoha překážkám, včetně nedostatečné biokompatibility, omezeného použití, špatné stability, vysoké ceny a složitých výrobních procesů.
Tato práce navrhuje dvourozměrné biokompatibilní a elastické plasmonické kontaktní čočky na bázi polydimethylsiloxanu (PDMS) pro korekci barvosleposti se zvláštním důrazem na nejběžnější barvoslepost, deuterochromatickou anomálii (červeno-zelená) barvoslepost.
PDMS je biokompatibilní, flexibilní a transparentní polymer, který lze použít k výrobě kontaktních čoček. Tato neškodná a biokompatibilní látka našla řadu použití v biologickém, lékařském a chemickém průmyslu.
V této práci byly vyvinuty 2D biokompatibilní a elastické plasmonické kontaktní čočky vyrobené z PDMS, které jsou levné a přímočaré na design, pomocí litografického přístupu v mírném nanoměřítku a byla testována deuteronová korekce.
Čočky jsou vyrobeny z PDMS, hypoalergenního, zdravotně nezávadného, elastického a transparentního polymeru. Tyto plasmonické kontaktní čočky, založené na fenoménu plasmonické povrchové mřížkové rezonance (SLR), lze použít jako vynikající barevný filtr pro korekci deuteronových anomálií.
Navrhované čočky mají dobré vlastnosti, jako je trvanlivost, biokompatibilita a elasticita, díky čemuž jsou vhodné pro korekce barvosleposti.
Čas odeslání: 23. června 2022
