В скорошно проучване, публикувано в списание Scientific Reports, двуизмерни биосъвместими и еластични плазмонични контактни лещи са произведени с помощта на полидиметилсилоксан (PDMS).
Изследвания: Двуизмерни биосъвместими плазмени контактни лещи за корекция на цветна слепота.
Тук е проектиран и тестван евтин основен дизайн за коригиране на червено-зелена цветна слепота на базата на лека нанолитография.
Човешкото цветоусещане произлиза от три конусовидни фоторецепторни клетки, дълги (L), средни (M) и къси (S) конуси, които са от съществено значение за виждане на червени, зелени и сини тонове, с максимална спектрална чувствителност от 430 , съответно 530 и 560 nm.
Цветната слепота, известна още като дефицит на цветното зрение (CVD), е очно заболяване, което възпрепятства откриването и интерпретирането на различни цветове от три фоторецепторни клетки, които функционират при нормално зрение и действат според техните максимуми на спектрална чувствителност. Това очно заболяване, което може да бъде констриктивен или генетичен, се причинява от загуба или дефект в конусовидни фоторецепторни клетки.
Схематична диаграма на производствения процес на предложената PDMS базирана леща, (b) изображения на произведената PDMS базирана леща и (c) потапяне на PDMS базираната леща в златен разтвор HAuCl4 3H2O за различни времена на инкубация. © Roostaei, Н. и Хамиди, SM (2022)
Дихроизъм възниква, когато един от трите типа конусни фоторецепторни клетки напълно липсва;и се класифицира като протеофталмия (без червени конусни фоторецептори), деутеранопия (без зелени конусовидни фоторецептори) или трихроматична цветна слепота (липса на сини конусни фоторецептори).
Монохроматичността, най-рядко срещаната форма на цветна слепота, се характеризира с липсата на най-малко два типа конусни фоторецепторни клетки.
Монохроматите са или напълно далтонисти (далтонисти), или имат само фоторецептори със син конус. Трети тип анормална трихромазия възниква, ако един от видовете фоторецепторни клетки на конуса не функционира правилно.
Аберантната трихромазия се разделя на три типа въз основа на типа дефект на фоторецептора на конуса: дейтераномалия (дефектни фоторецептори на зеления конус), протаномалия (фоторецептори на червения конус) и тританомалия (фоторецепторни клетки с дефект на синия конус).
Протаните (протаномалия и протанопия) и деутаните (деутераномалия и деутеранопия), известни като протанопия, са най-типичните видове цветна слепота.
Протаномалия, пиковете на спектралната чувствителност на червените конусовидни клетки са изместени в синьо, докато максимумите на чувствителност на зелените конусовидни клетки са изместени в червено. Поради противоречивите спектрални чувствителност на зелените и червените фоторецептори, пациентите не могат да различат различните нюанси.
Схематична диаграма на производствения процес на предложената 2D плазмонична контактна леща, базирана на PDMS, и (b) реално изображение на произведената 2D гъвкава плазмонична контактна леща. © Roostaei, N. и Hamidi, SM (2022)
Въпреки че има много ценна работа в разработването на надеждни лечения за цветна слепота, базирани на няколко медицински подхода за това състояние, основните промени в начина на живот остават открит дебат. Генна терапия, оцветени очила, лещи, оптични филтри, оптоелектронни очила и подобрения на компютрите и мобилните устройства са теми, обхванати в предишни изследвания.
Оцветените стъкла с цветни филтри са щателно проучени и изглежда са широко достъпни за лечение на ССЗ.
Въпреки че тези очила са успешни в подобряването на цветоусещането за хора с далтонисти, те имат недостатъци като висока цена, голямо тегло и обем и липса на интеграция с други коригиращи очила.
За корекция на CVD наскоро бяха изследвани контактни лещи, разработени с помощта на химически пигменти, плазмонични метаповърхности и плазмонични наномащабни частици.
Тези контактни лещи обаче са изправени пред много пречки, включително липса на биосъвместимост, ограничена употреба, лоша стабилност, висока цена и сложни производствени процеси.
Настоящата работа предлага двуизмерни биосъвместими и еластични плазмонични контактни лещи на базата на полидиметилсилоксан (PDMS) за корекция на цветна слепота, със специален акцент върху най-често срещаната цветна слепота, дейтерохроматична аномалия (червено-зелена) цветна слепота.
PDMS е биосъвместим, гъвкав и прозрачен полимер, който може да се използва за направата на контактни лещи. Това безвредно и биосъвместимо вещество е намерило различни приложения в биологичната, медицинската и химическата промишленост.
В тази работа 2D биосъвместими и еластични плазмонични контактни лещи, направени от PDMS, които са евтини и лесни за проектиране, са разработени с помощта на лек наноразмерен литографски подход и е тествана корекция на деутрона.
Лещите са изработени от PDMS, хипоалергенен, безопасен, еластичен и прозрачен полимер. Тази плазмонична контактна леща, базирана на явлението плазмоничен решетъчен резонанс на повърхността (SLR), може да се използва като отличен цветен филтър за коригиране на дейтронни аномалии.
Предложените лещи имат добри свойства като издръжливост, биосъвместимост и еластичност, което ги прави подходящи за приложения за коригиране на цветна слепота.
Време на публикуване: 23 юни 2022 г
