عدسات لاصقة بلازما ثنائية الأبعاد متوافقة حيوياً لتصحيح عمى الألوان

نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك. من خلال الاستمرار في تصفح هذا الموقع ، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط. مزيد من المعلومات.
في دراسة حديثة نُشرت في مجلة Scientific Reports ، تم تصنيع العدسات اللاصقة ثنائية الأبعاد والمتوافقة مع plasmonic باستخدام polydimethylsiloxane (PDMS).
البحث: العدسات اللاصقة البلازمية ثنائية الأبعاد المتوافقة حيوياً لتصحيح عمى الألوان حقوق الصورة: سيرجي Ryzhov / Shutterstock.com
هنا ، تم تصميم واختبار تصميم أساسي غير مكلف لتصحيح عمى اللون الأحمر والأخضر بناءً على الطباعة النانوية الخفيفة.
يُشتق إدراك لون الإنسان من ثلاث خلايا مستقبلات ضوئية على شكل مخروطي ، مخاريط طويلة (L) ومتوسطة (M) وقصيرة (S) ، والتي تعتبر ضرورية لرؤية درجات اللون الأحمر والأخضر والأزرق ، مع حساسية طيفية بحد أقصى 430 ، 530 و 560 نانومتر ، على التوالي.

فيلم لون العدسات اللاصقة
عمى الألوان ، المعروف أيضًا باسم نقص رؤية الألوان (CVD) ، هو مرض يصيب العين يعوق اكتشاف وتفسير الألوان المختلفة من خلال ثلاث خلايا مستقبلات للضوء تعمل في الرؤية الطبيعية وتعمل وفقًا لحساسيتها الطيفية القصوى. تكون ضيقة أو وراثية ، بسبب فقدان أو خلل في الخلايا المخروطية المستقبلة للضوء.
الشكل 1. (أ) رسم تخطيطي لعملية تصنيع العدسة القائمة على PDMS المقترحة ، (ب) صور العدسة القائمة على PDMS ، و (ج) غمر العدسة المستندة إلى PDMS في محلول الذهب HAuCl4 3H2O لمختلف أوقات الحضانة © Roostaei، N. and Hamidi، SM (2022)
يحدث ازدواج اللون عندما يكون أحد أنواع الخلايا المخروطية الثلاثة المستقبلة للضوء غائبًا تمامًا ؛ويصنف على أنه بروتوفثلميا (لا مستقبلات ضوئية مخروطية حمراء) ، ديوتيرانوبيا (لا مستقبلات ضوئية مخروطية خضراء) ، أو عمى ألوان ثلاثي الألوان (عدم وجود مستقبلات ضوئية مخروطية زرقاء).
تتميز أحادية اللون ، وهي أقل أشكال عمى الألوان شيوعًا ، بغياب نوعين من الخلايا المخروطية المستقبلة للضوء على الأقل.
أحادية اللون هي إما عمى ألوان كامل (عمى الألوان) أو لديها مستقبلات ضوئية مخروطية زرقاء فقط ، وهناك نوع ثالث من الترابط اللوني غير الطبيعي يحدث إذا حدث خلل في أحد أنواع الخلايا المخروطية المستقبلة للضوء.
تنقسم ثلاثية الألوان الشاذة إلى ثلاثة أنواع بناءً على نوع عيب مستقبلات الضوء المخروطي: deuteranomaly (مستقبلات ضوئية مخروطية خضراء معيبة) ، و protanomaly (مستقبلات ضوئية مخروطية حمراء معيبة) ، و tritanomaly (مستقبلات ضوئية مخروطية زرقاء معيبة).
البروتانات (protanomaly و protanopia) و deutans (deuteranomaly و deuteranopia) ، المعروفة باسم protanopia ، هي أكثر أنواع عمى الألوان شيوعًا.
البروتانومالي ، قمم الحساسية الطيفية للخلايا المخروطية الحمراء تتحول إلى اللون الأزرق ، في حين أن الحد الأقصى لحساسية الخلايا المخروطية الخضراء يتحول إلى اللون الأحمر ، وبسبب الحساسيات الطيفية المتضاربة لمستقبلات الضوء الأخضر والأحمر ، لا يمكن للمرضى التمييز بين الأشكال المختلفة.
الشكل 2. (أ) رسم تخطيطي لعملية تصنيع العدسة اللاصقة 2D المستندة إلى PDMS ، و (ب) صورة حقيقية للعدسة اللاصقة البلازمونية المرنة ثنائية الأبعاد. © Roostaei، N. and Hamidi، SM (2022)
في حين كان هناك الكثير من العمل القيم في تطوير علاجات مضمونة لعمى الألوان بناءً على عدة طرق طبية لهذه الحالة ، لا تزال التعديلات الرئيسية في نمط الحياة محل نقاش مفتوح. العلاج الجيني والنظارات الملونة والعدسات والمرشحات البصرية والنظارات الإلكترونية الضوئية والتعزيزات أجهزة الكمبيوتر والأجهزة المحمولة هي الموضوعات التي تم تناولها في البحث السابق.
تم إجراء بحث شامل عن النظارات الملونة مع مرشحات الألوان ويبدو أنها متاحة على نطاق واسع لعلاج الأمراض القلبية الوعائية.
في حين أن هذه النظارات تنجح في زيادة إدراك الألوان للأشخاص المصابين بعمى الألوان ، إلا أن لها عيوبًا مثل السعر المرتفع والوزن الثقيل والكتلة الكبيرة وعدم التكامل مع النظارات التصحيحية الأخرى.
لتصحيح الأمراض القلبية الوعائية ، تم تطوير العدسات اللاصقة باستخدام أصباغ كيميائية ، وأسطح metasurfaces ، وجزيئات plasmonic nanoscale ، مؤخرًا.
ومع ذلك ، فإن هذه العدسات اللاصقة تواجه العديد من العقبات ، بما في ذلك عدم التوافق الحيوي ، والاستخدام المحدود ، وضعف الاستقرار ، وارتفاع الأسعار ، وعمليات الإنتاج المعقدة.
يقترح العمل الحالي عدسات لاصقة ثنائية الأبعاد متوافقة حيوياً ومرنة تعتمد على polydimethylsiloxane (PDMS) لتصحيح عمى الألوان ، مع التركيز بشكل خاص على عمى الألوان الأكثر شيوعًا ، وهو شذوذ اللون (الأحمر والأخضر).
PDMS عبارة عن بوليمر متوافق حيويًا ومرنًا وشفافًا يمكن استخدامه لصنع العدسات اللاصقة ، وقد وجدت هذه المادة غير الضارة والمتوافقة حيويًا مجموعة متنوعة من الاستخدامات في الصناعات البيولوجية والطبية والكيميائية.
الشكل 3. رسم تخطيطي للعدسات اللاصقة ثنائية الأبعاد المحاكاة القائمة على PDMS. © Roostaei، N. and Hamidi، SM (2022)
في هذا العمل ، تم تطوير العدسات اللاصقة 2D المتوافقة حيوياً والمرنة المصنوعة من PDMS ، وهي غير مكلفة وسهلة التصميم ، باستخدام نهج الطباعة الحجرية النانوية المعتدلة ، وتم اختبار تصحيح الديوترون.
العدسات مصنوعة من PDMS ، وهو بوليمر مضاد للحساسية وغير خطير ومرن وشفاف ، ويمكن استخدام هذه العدسات اللاصقة البلازمية ، القائمة على ظاهرة الرنين الشبكي للسطح البلازموني (SLR) ، كمرشح ألوان ممتاز لتصحيح شذوذ الديوترون.
تتميز العدسات المقترحة بخصائص جيدة مثل المتانة والتوافق الحيوي والمرونة ، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات تصحيح عمى الألوان.
إخلاء المسؤولية: الآراء المعبر عنها هنا هي آراء المؤلف بصفته الشخصية ولا تمثل بالضرورة آراء AZoM.com Limited T / A AZoNetwork ، مالك ومشغل هذا الموقع الإلكتروني. يشكل إخلاء المسؤولية هذا جزءًا من شروط وأحكام استخدام هذا الموقع.
تخرج شهير في هندسة الفضاء الجوي من معهد إسلام أباد لتكنولوجيا الفضاء ، وقد أجرى أبحاثًا مكثفة في أجهزة وأجهزة الاستشعار في مجال الطيران ، وديناميكيات الحساب ، وهياكل ومواد الفضاء ، وتقنيات التحسين ، والروبوتات ، والطاقة النظيفة. مستشار مستقل في هندسة الطيران ، لطالما كانت الكتابة الفنية موطن قوة لشهير ، فهو يتفوق في كل ما يحاوله ، من الفوز بألقاب الشرف في المسابقات الدولية إلى الفوز بمسابقات الكتابة المحلية ، يحب شاهر السيارات ، من سباقات الفورمولا 1 وقراءة أخبار السيارات إلى سباقات الكارتينج بنفسه تدور حياته حول السيارات ، فهو شغوف بالرياضات التي يمارسها ويحرص على تخصيص الوقت لها دائمًا ، فالاسكواش وكرة القدم والكريكيت والتنس والسباقات من الهوايات التي يحب قضاء الوقت فيها.

فيلم لون العدسات اللاصقة
تحدثنا مع الدكتور جورجيوس كاتسيكيس حول بحثه الجديد باستخدام السوائل النانوية لتقييم محتوى الحمض النووي للنواقل الفيروسية.
تحدث AZoNano مع شركة Graphmatech السويدية حول كيفية جعل الجرافين أكثر سهولة في الصناعة لإطلاق العنان للإمكانات الكاملة لهذه المادة الرائعة.
تحدثت AZoNano مع الدكتورة جاتي ، وهي رائدة في مجال علم السموم النانوية ، عن دراسة جديدة تشارك فيها في دراسة الصلة المحتملة بين التعرض للجسيمات النانوية ومتلازمة موت الرضع المفاجئ.
Filmetrics® F54-XY-200 هي أداة لقياس السماكة تم إنشاؤها للقياسات التسلسلية الآلية ، وتوفر خيارات متعددة لتكوين الطول الموجي ومتوافقة مع مجموعة من تطبيقات قياس سماكة الفيلم.
يسمح نظام XBS (مصدر الحزمة المتقاطعة) من Hiden بالمراقبة متعددة المصادر في تطبيقات ترسيب MBE ، ويستخدم في قياس الطيف الكتلي للحزمة الجزيئية ويسمح بالمراقبة في الموقع لمصادر متعددة بالإضافة إلى إخراج الإشارة في الوقت الفعلي للتحكم الدقيق في الترسيب.