I en nyligen publicerad studie publicerad i tidskriften Scientific Reports, tillverkades tvådimensionella biokompatibla och elastiska plasmoniska kontaktlinser med hjälp av polydimetylsiloxan (PDMS).
Forskning: Tvådimensionella biokompatibla plasmakontaktlinser för färgblindhetskorrigering.
Här designades och testades en billig grunddesign för att korrigera rödgrön färgblindhet utifrån mild nanolitografi.
Människans färguppfattning härrör från tre konformade fotoreceptorceller, långa (L), medelstora (M) och korta (S) koner, som är nödvändiga för att se röda, gröna och blå toner, med en spektral känslighet på maximalt 430 , 530 respektive 560 nm.
Färgblindhet, även känd som färgsynsbrist (CVD), är en ögonsjukdom som hindrar detektering och tolkning av olika färger av tre fotoreceptorceller som fungerar i normal syn och fungerar enligt deras spektrala känslighetsmaxima. Denna ögonsjukdom, som kan vara sammandragande eller genetiska, orsakas av en förlust eller defekt i konens fotoreceptorceller.
Schematiskt diagram över tillverkningsprocessen för den föreslagna PDMS-baserade linsen, (b) bilder av den tillverkade PDMS-baserade linsen och (c) nedsänkning av den PDMS-baserade linsen i HAuCl4 3H2O guldlösning för olika inkubationstider. © Roostaei, N. och Hamidi, SM (2022)
Dikroism uppstår när en av de tre konfotoreceptorcelltyperna är helt frånvarande;och klassificeras som proteoftalmi (inga röd kon fotoreceptorer), deuteranopia (inga grön kon fotoreceptorer) eller trikromatisk färgblindhet (brist på blå kon fotoreceptorer).
Monokromaticitet, den minst vanliga formen av färgblindhet, kännetecknas av frånvaron av minst två kon-fotoreceptorcelltyper.
Monokromatiker är antingen helt färgblinda (färgblinda) eller har bara blå kon-fotoreceptorer. En tredje typ av onormal trikromati uppstår om en av konens fotoreceptorcelltyper inte fungerar.
Avvikande trikromati delas in i tre typer baserat på typen av konfotoreceptordefekt: deuteranomaly (defekta gröna konfotoreceptorer), protanomaly (defekta röda konfotoreceptorer) och tritanomali (defekta blå konfotoreceptorer) fotoreceptorceller).
Protaner (protanomaly och protanopia) och deutans (deuteranomaly och deuteranopia), allmänt känd som protanopia, är de mest typiska typerna av färgblindhet.
Protanomali är de spektrala känslighetstopparna för röda konceller blåskiftade, medan känslighetsmaxima för gröna konceller är rödförskjutna. På grund av de motstridiga spektrala känsligheterna hos gröna och röda fotoreceptorer kan patienter inte särskilja de olika nyanserna.
Schematiskt diagram över tillverkningsprocessen av den föreslagna PDMS-baserade 2D plasmoniska kontaktlinsen, och (b) verklig bild av den tillverkade flexibla 2D plasmoniska kontaktlinsen. © Roostaei, N. och Hamidi, SM (2022)
Även om det har gjorts mycket värdefullt arbete med att utveckla idiotsäkra behandlingar för färgblindhet baserade på flera medicinska vägar för detta tillstånd, är stora livsstilsjusteringar fortfarande en öppen debatt. Genterapi, tonade glasögon, linser, optiska filter, optoelektroniska glasögon och förbättringar på datorer och mobila enheter är ämnen som behandlats i tidigare forskning.
Tonade glasögon med färgfilter har undersökts grundligt och verkar vara allmänt tillgängliga för CVD-behandling.
Även om dessa glasögon är framgångsrika för att öka färguppfattningen för färgblinda personer, har de nackdelar som högt pris, tung vikt och bulk, och bristande integration med andra korrigerande glasögon.
För CVD-korrigering har kontaktlinser utvecklade med kemiska pigment, plasmoniska metasytor och plasmoniska partiklar i nanoskala nyligen undersökts.
Dessa kontaktlinser möter dock många hinder, inklusive bristande biokompatibilitet, begränsad användning, dålig stabilitet, högt pris och komplexa produktionsprocesser.
Detta arbete föreslår tvådimensionella biokompatibla och elastiska plasmoniska kontaktlinser baserade på polydimetylsiloxan (PDMS) för färgblindhetskorrigering, med särskild tonvikt på den vanligaste färgblindheten, deuterokromatisk anomali (röd-grön) färgblindhet.
PDMS är en biokompatibel, flexibel och transparent polymer som kan användas för att tillverka kontaktlinser. Denna ofarliga och biokompatibla substans har hittat en mängd olika användningsområden inom den biologiska, medicinska och kemiska industrin.
I detta arbete utvecklades 2D biokompatibla och elastiska plasmoniska kontaktlinser gjorda av PDMS, som är billiga och enkla att designa, med hjälp av en mild nanoskala litografi, och deuteronkorrigering testades.
Linserna är gjorda av PDMS, en hypoallergen, icke-farlig, elastisk och transparent polymer. Denna plasmoniska kontaktlins, baserad på fenomenet plasmonisk ytgitterresonans (SLR), kan användas som ett utmärkt färgfilter för att korrigera deuteronavvikelser.
De föreslagna linserna har goda egenskaper som hållbarhet, biokompatibilitet och elasticitet, vilket gör dem lämpliga för färgblindhetskorrigering.
Posttid: 23 juni 2022
