В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, двумерные биосовместимые и эластичные плазмонные контактные линзы были изготовлены с использованием полидиметилсилоксана (ПДМС).
Исследование: Двумерные биосовместимые плазменные контактные линзы для коррекции дальтонизма.
Здесь был разработан и протестирован недорогой базовый дизайн для коррекции красно-зеленого дальтонизма на основе мягкой нанолитографии.
Восприятие цвета у человека происходит от трех колбочковых фоторецепторных клеток: длинных (L), средних (M) и коротких (S) колбочек, которые необходимы для восприятия красных, зеленых и синих тонов, с максимальной спектральной чувствительностью 430. , 530 и 560 нм соответственно.
Дальтонизм, также известный как дефицит цветового зрения (CVD), представляет собой глазное заболевание, которое препятствует обнаружению и интерпретации различных цветов тремя фоторецепторными клетками, функционирующими при нормальном зрении и действующими в соответствии с максимумами их спектральной чувствительности. Это глазное заболевание, которое может быть констриктивным или генетическим, вызвано потерей или дефектом фоторецепторных клеток колбочек.
Схематическая диаграмма процесса изготовления предлагаемой линзы на основе ПДМС, (б) изображения изготовленной линзы на основе ПДМС и (в) погружение линзы на основе ПДМС в раствор золота HAuCl4 3H2O для разного времени инкубации.© Roostaei, Н. и Хамиди, СМ (2022)
Дихроизм возникает, когда один из трех типов фоторецепторных клеток колбочек полностью отсутствует;и классифицируется как протеофтальмия (отсутствие красных колбочковых фоторецепторов), дейтеранопия (отсутствие зеленых колбочковых фоторецепторов) или трехцветная цветовая слепота (отсутствие синих колбочковых фоторецепторов).
Монохроматика, наименее распространенная форма дальтонизма, характеризуется отсутствием по крайней мере двух типов фоторецепторных клеток колбочек.
Монохроматики либо полностью дальтоники (дальтоники), либо имеют только синие фоторецепторы колбочек. Третий тип аномальной трихроматии возникает, если один из типов клеток фоторецепторов колбочек нарушен.
Аберрантная трихромазия делится на три типа в зависимости от типа дефекта фоторецепторов колбочек: дейтераномалия (дефекты фоторецепторов зеленых колбочек), протаномалии (дефекты фоторецепторов красных колбочек) и тританомалии (дефекты фоторецепторов синих колбочек).
Protans (протаномалия и протанопия) и deutans (дейтераномалия и дейтеранопия), широко известные как протанопия, являются наиболее типичными типами дальтонизма.
При протаномалии пики спектральной чувствительности клеток красных колбочек смещены в синий цвет, а максимумы чувствительности клеток зеленых колбочек - в красный цвет. Из-за противоречивой спектральной чувствительности зеленых и красных фоторецепторов пациенты не могут различать разные оттенки.
Схематическая диаграмма процесса изготовления предлагаемой двухмерной плазмонной контактной линзы на основе PDMS и (б) реальное изображение изготовленной двухмерной гибкой плазмонной контактной линзы.© Roostaei, N. and Hamidi, SM (2022)
Несмотря на то, что было проделано много полезной работы по разработке надежных методов лечения дальтонизма, основанных на нескольких медицинских подходах к этому заболеванию, основные корректировки образа жизни остаются открытыми. компьютеры и мобильные устройства — темы, затронутые в предыдущем исследовании.
Тонированные очки с цветными фильтрами были тщательно исследованы и, по-видимому, широко доступны для лечения сердечно-сосудистых заболеваний.
Хотя эти очки успешно улучшают цветовосприятие у дальтоников, у них есть недостатки, такие как высокая цена, большой вес и объем, а также отсутствие интеграции с другими корректирующими очками.
Для коррекции сердечно-сосудистых заболеваний недавно были исследованы контактные линзы, разработанные с использованием химических пигментов, плазмонных метаповерхностей и плазмонных наноразмерных частиц.
Однако эти контактные линзы сталкиваются со многими препятствиями, включая отсутствие биосовместимости, ограниченное использование, плохую стабильность, высокую цену и сложные производственные процессы.
В настоящей работе предлагаются двумерные биосовместимые и эластичные плазмонные контактные линзы на основе полидиметилсилоксана (ПДМС) для коррекции дальтонизма, с особым акцентом на наиболее распространенный вид дальтонизма – дейтерохроматическую аномалию (красно-зеленый) дальтонизм.
PDMS — это биосовместимый, гибкий и прозрачный полимер, который можно использовать для изготовления контактных линз. Это безвредное и биосовместимое вещество нашло множество применений в биологической, медицинской и химической промышленности.
В этой работе были разработаны двухмерные биосовместимые и эластичные плазмонные контактные линзы из PDMS, которые недороги и просты в разработке, с использованием подхода мягкой наноразмерной литографии, и была протестирована дейтронная коррекция.
Линзы изготовлены из PDMS, гипоаллергенного, безопасного, эластичного и прозрачного полимера. Эта плазмонная контактная линза, основанная на явлении плазмонного поверхностного решеточного резонанса (SLR), может использоваться в качестве превосходного цветного фильтра для коррекции дейтронных аномалий.
Предлагаемые линзы обладают хорошими свойствами, такими как долговечность, биосовместимость и эластичность, что делает их подходящими для применения в коррекции дальтонизма.
Время публикации: 23 июня 2022 г.
