คอนแทคเลนส์พลาสมาสองมิติที่เข้ากันได้ทางชีวภาพสำหรับการแก้ไขตาบอดสี

เราใช้คุกกี้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์ของคุณ การเรียกดูเว็บไซต์นี้ต่อแสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเรา ข้อมูลเพิ่มเติม
ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Scientific Reports คอนแทคเลนส์ plasmonic ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพและยืดหยุ่นได้สองมิติถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยใช้ polydimethylsiloxane (PDMS)
การวิจัย: คอนแทคเลนส์พลาสมาสองมิติที่เข้ากันได้ทางชีวภาพสำหรับการแก้ไขตาบอดสี เครดิตภาพ: Sergey Ryzhov/Shutterstock.com
ที่นี่ การออกแบบพื้นฐานราคาไม่แพงสำหรับการแก้ไขตาบอดสีแดง-เขียว ได้รับการออกแบบและทดสอบโดยใช้เทคนิคนาโนลิโทกราฟีที่ไม่รุนแรง
การรับรู้สีของมนุษย์มาจากเซลล์รับแสงรูปกรวยสามเซลล์ ได้แก่ เซลล์ยาว (L) ปานกลาง (M) และสั้น (S) ซึ่งจำเป็นสำหรับการดูเฉดสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน โดยมีความไวสเปกตรัมสูงสุด 430 , 530 และ 560 นาโนเมตร ตามลำดับ

ฟิล์มสีคอนแทคเลนส์
ตาบอดสีหรือที่เรียกว่าภาวะการมองเห็นสีบกพร่อง (CVD) เป็นโรคตาที่ขัดขวางการตรวจหาและตีความสีต่างๆ โดยเซลล์รับแสงสามเซลล์ที่ทำงานในการมองเห็นปกติและทำงานตามค่าสูงสุดของความไวของสเปกตรัม โรคตานี้อาจ บีบรัดหรือเป็นพันธุกรรม เกิดจากความสูญเสียหรือข้อบกพร่องในเซลล์รับแสงรูปกรวย
รูปที่ 1 (a) แผนผังของกระบวนการผลิตเลนส์ที่ใช้ PDMS ที่เสนอ (b) ภาพของเลนส์ที่ใช้ PDMS ที่ประดิษฐ์ขึ้น และ (c) การแช่เลนส์ที่ใช้ PDMS ในสารละลายทองคำ HAuCl4 3H2O สำหรับส่วนต่างๆ ระยะฟักตัว © Roostaei, N. และ Hamidi, SM (2022)
Dichroism เกิดขึ้นเมื่อเซลล์รับแสงรูปกรวยชนิดใดชนิดหนึ่งในสามชนิดขาดหายไปอย่างสมบูรณ์และจัดเป็น proteophthalmia (ไม่มีเซลล์รับแสงรูปกรวยสีแดง) สายตาผิดปกติ (ไม่มีเซลล์รับแสงรูปกรวยสีเขียว) หรือตาบอดสีแบบไตรรงค์ (ขาดเซลล์รับแสงรูปกรวยสีน้ำเงิน)
Monochromaticity ซึ่งเป็นรูปแบบที่พบบ่อยน้อยที่สุดของการตาบอดสีนั้นมีลักษณะเฉพาะโดยไม่มีเซลล์รับแสงรูปกรวยอย่างน้อยสองประเภท
โมโนโครเมติกส์นั้นตาบอดสีอย่างสมบูรณ์ (ตาบอดสี) หรือมีเพียงเซลล์รับแสงรูปกรวยสีน้ำเงิน ไตรโครมาซีที่ผิดปกติประเภทที่สามเกิดขึ้นหากเซลล์รับแสงรูปกรวยชนิดใดชนิดหนึ่งทำงานผิดปกติ
Trichromacy ผิดปกติแบ่งออกเป็นสามประเภทตามชนิดของข้อบกพร่องของตัวรับแสงรูปกรวย: ดิวเทอราโนมาลี (เซลล์รับแสงรูปกรวยสีเขียวที่บกพร่อง), โปรทาโนมาลี (เซลล์รับแสงรูปกรวยสีแดงที่บกพร่อง) และไทรทาโนมาลี (เซลล์รับแสงรูปกรวยสีน้ำเงินที่บกพร่อง) เซลล์รับแสง)
Protans (protanomaly และ protanopia) และ deutans (deuteranomaly และ deuteranopia) ที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ Protanopia เป็นโรคตาบอดสีที่พบได้บ่อยที่สุด
Protanomaly จุดสูงสุดของความไวสเปกตรัมของเซลล์รูปกรวยสีแดงจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน ในขณะที่ค่าความไวสูงสุดของเซลล์รูปกรวยสีเขียวจะเปลี่ยนเป็นสีแดง เนื่องจากความไวของสเปกตรัมที่ขัดแย้งกันของตัวรับแสงสีเขียวและสีแดง ผู้ป่วยจึงไม่สามารถแยกแยะเฉดสีที่ต่างกันได้
รูปที่ 2 (a) แผนผังแผนผังของกระบวนการผลิตคอนแทคเลนส์ 2D plasmonic แบบ PDMS ที่เสนอ และ (b) ภาพจริงของคอนแทคเลนส์พลาสโมนิกแบบยืดหยุ่น 2 มิติที่ประดิษฐ์ขึ้น © Roostaei, N. และ Hamidi, SM (2022)
แม้ว่าจะมีงานอันล้ำค่ามากมายในการพัฒนาวิธีรักษาภาวะตาบอดสีแบบใช้การไม่ได้โดยอิงตามแนวทางทางการแพทย์หลายประการสำหรับภาวะนี้ การปรับเปลี่ยนรูปแบบการใช้ชีวิตที่สำคัญยังคงเป็นประเด็นถกเถียงกันอย่างเปิดเผย การบำบัดด้วยยีน แว่นย้อมสี เลนส์ ฟิลเตอร์ออปติคัล แว่นตาออปโตอิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์มือถือเป็นหัวข้อที่กล่าวถึงในการวิจัยก่อนหน้านี้
แว่นตาย้อมสีพร้อมฟิลเตอร์สีได้รับการวิจัยอย่างละเอียดถี่ถ้วนและดูเหมือนว่าจะมีจำหน่ายในวงกว้างสำหรับการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือด
แม้ว่าแว่นตาเหล่านี้จะประสบความสำเร็จในการเพิ่มการรับรู้สีสำหรับคนตาบอดสี แต่ก็มีข้อเสีย เช่น ราคาสูง น้ำหนักมากและเทอะทะ และขาดการผสานรวมกับแว่นตาแก้ไขสายตาอื่นๆ
สำหรับการแก้ไข CVD คอนแทคเลนส์ที่พัฒนาขึ้นโดยใช้สีเคมี พลาสโมนิก metasurfaces และอนุภาคระดับนาโนพลาสโมนิกได้รับการตรวจสอบเมื่อเร็วๆ นี้
อย่างไรก็ตาม คอนแทคเลนส์เหล่านี้ต้องเผชิญกับอุปสรรคมากมาย รวมถึงการขาดความเข้ากันได้ทางชีวภาพ การใช้งานที่จำกัด ความเสถียรต่ำ ราคาสูง และกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน
ผลงานชิ้นนี้นำเสนอคอนแทคเลนส์พลาสโมนิกแบบสองมิติที่เข้ากันได้ทางชีวภาพและยืดหยุ่นได้โดยใช้โพลิไดเมทิลไซลอกเซน (PDMS) สำหรับการแก้ไขตาบอดสี โดยเน้นเป็นพิเศษที่ตาบอดสีที่พบบ่อยที่สุด ตาบอดสีผิดปกติ (สีแดง- เขียว)
PDMS เป็นพอลิเมอร์ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ ยืดหยุ่น และโปร่งใส ซึ่งใช้ทำคอนแทคเลนส์ได้ สารที่ไม่เป็นอันตรายและเข้ากันได้ทางชีวภาพนี้พบการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมชีวภาพ การแพทย์ และเคมี
รูปที่ 3 ภาพประกอบแผนผังของคอนแทคเลนส์พลาสโมนิก 2D จำลองที่ใช้ PDMS © Roostaei, N. และ Hamidi, SM (2022)
ในงานนี้ คอนแทคเลนส์พลาสโมนิกแบบ 2 มิติที่เข้ากันได้ทางชีวภาพและยืดหยุ่นได้ซึ่งทำจาก PDMS ซึ่งมีราคาไม่แพงและออกแบบได้ตรงไปตรงมา ได้รับการพัฒนาโดยใช้วิธีการพิมพ์หินขนาดนาโนระดับอ่อน และทดสอบการแก้ไขด้วยดิวเทอรอน
เลนส์ทำมาจาก PDMS ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่ไม่ก่อให้เกิดการแพ้ ไม่เป็นอันตราย ยืดหยุ่นและโปร่งใส คอนแทคเลนส์ชนิดพลาสโมนิกนี้ ซึ่งอิงจากปรากฏการณ์ของคลื่นโซแนนซ์พื้นผิวตาข่ายพลาสโมนิก (SLR) สามารถใช้เป็นฟิลเตอร์สีที่ยอดเยี่ยมสำหรับการแก้ไขความผิดปกติของดิวเทอรอน
เลนส์ที่นำเสนอมีคุณสมบัติที่ดี เช่น ความทนทาน ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และความยืดหยุ่น ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานแก้ไขอาการตาบอดสี
ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: มุมมองที่แสดงในที่นี้เป็นความเห็นของผู้เขียนในฐานะส่วนตัว และไม่จำเป็นต้องแสดงถึงมุมมองของ AZoM.com Limited T/A AZoNetwork เจ้าของและผู้ดำเนินการเว็บไซต์นี้ ข้อความปฏิเสธความรับผิดชอบนี้เป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดและเงื่อนไขของ การใช้เว็บไซต์นี้
Shaheer สำเร็จการศึกษาด้านวิศวกรรมการบินและอวกาศจากสถาบันเทคโนโลยีอวกาศอิสลามาบัด เขาได้ทำการวิจัยอย่างกว้างขวางในเครื่องมือวัดและเซ็นเซอร์ด้านอวกาศ พลศาสตร์เชิงคำนวณ โครงสร้างและวัสดุของการบินและอวกาศ เทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพ หุ่นยนต์ และพลังงานสะอาด สำหรับปีที่ผ่านมา เขาทำงานเป็น ที่ปรึกษาอิสระด้านวิศวกรรมการบินและอวกาศ การเขียนเชิงเทคนิคเป็นมือขวาของ Shaheer เสมอมา เขาเก่งในทุกสิ่งที่เขาพยายาม ตั้งแต่การได้รับเกียรติในการแข่งขันระดับนานาชาติไปจนถึงการชนะการแข่งขันการเขียนในท้องถิ่น ชาฮีร์รักรถยนต์ ตั้งแต่การแข่งรถ Formula 1 และการอ่านข่าวยานยนต์ไปจนถึงการแข่งรถโกคาร์ทด้วยตัวเขาเอง , ชีวิตของเขาหมุนด้วยรถยนต์ เขาหลงใหลในกีฬาและหาเวลาให้กับพวกเขาเสมอ สควอช ฟุตบอล คริกเก็ต เทนนิสและการแข่งรถเป็นงานอดิเรกของเขาที่เขาชอบฆ่าเวลา

ฟิล์มสีคอนแทคเลนส์
เราได้พูดคุยกับ Dr. Georgios Katsikis เกี่ยวกับงานวิจัยใหม่ของเขาโดยใช้นาโนฟลูอิดเพื่อประเมินเนื้อหาดีเอ็นเอของพาหะของไวรัส
AZoNano ได้พูดคุยกับบริษัท Graphmatech ของสวีเดนเกี่ยวกับวิธีที่พวกเขาสามารถทำให้ graphene เข้าถึงอุตสาหกรรมได้มากขึ้นเพื่อปลดล็อกศักยภาพของวัสดุมหัศจรรย์นี้
AZoNano ได้พูดคุยกับ Dr. Gatti ผู้บุกเบิกด้านพิษวิทยานาโน เกี่ยวกับการศึกษาใหม่ที่เธอมีส่วนเกี่ยวข้องในการตรวจสอบความเชื่อมโยงที่เป็นไปได้ระหว่างการสัมผัสกับอนุภาคนาโนกับกลุ่มอาการเสียชีวิตอย่างกะทันหันของทารก
Filmetrics® F54-XY-200 เป็นเครื่องมือวัดความหนาที่สร้างขึ้นสำหรับการวัดแบบอนุกรมอัตโนมัติ โดยมีตัวเลือกการกำหนดค่าความยาวคลื่นหลายแบบและเข้ากันได้กับการใช้งานวัดความหนาของฟิล์มหลายประเภท
ระบบ XBS (Cross Beam Source) ของ Hiden ช่วยให้สามารถตรวจสอบแหล่งที่มาได้หลายแหล่งในแอปพลิเคชันการสะสม MBE ซึ่งใช้ในการวัดมวลของลำแสงโมเลกุลและช่วยให้สามารถตรวจสอบแหล่งกำเนิดหลายแหล่งในแหล่งกำเนิด ตลอดจนเอาต์พุตสัญญาณแบบเรียลไทม์เพื่อการควบคุมการสะสมที่แม่นยำ