Kanta sentuh plasma biokompatibel dua dimensi untuk pembetulan buta warna

Dalam kajian terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Scientific Reports, kanta sentuh plasmonik biokompatibel dan elastik dua dimensi telah dibuat menggunakan polydimethylsiloxane (PDMS).

Penyelidikan: Kanta sentuh plasma biokompatibel dua dimensi untuk pembetulan buta warna.

Di sini, reka bentuk asas yang murah untuk membetulkan buta warna merah-hijau telah direka dan diuji berdasarkan nanolitografi ringan.

Persepsi warna manusia diperoleh daripada tiga sel fotoreseptor berbentuk kon, kon panjang (L), sederhana (M), dan pendek (S), yang penting untuk melihat ton merah, hijau dan biru, dengan sensitiviti spektrum maksimum 430 , 530 dan 560 nm, masing-masing.

Buta warna, juga dikenali sebagai kekurangan penglihatan warna (CVD), adalah penyakit mata yang menghalang pengesanan dan tafsiran warna yang berbeza oleh tiga sel fotoreseptor yang berfungsi dalam penglihatan normal dan beroperasi mengikut maksima sensitiviti spektrumnya. Penyakit mata ini, yang mungkin menjadi konstriktif atau genetik, disebabkan oleh kehilangan atau kecacatan pada sel fotoreseptor kon.

https://www.eyescontactlens.com/nature/

 

Gambarajah skematik proses fabrikasi kanta berasaskan PDMS yang dicadangkan, (b) imej kanta berasaskan PDMS yang direka, dan (c) rendaman kanta berasaskan PDMS dalam larutan emas HAuCl4 3H2O untuk masa pengeraman yang berbeza .© Roostaei, N. dan Hamidi, SM (2022)

Dichroism berlaku apabila salah satu daripada tiga jenis sel fotoreseptor kon tidak hadir sepenuhnya;dan dikelaskan sebagai proteophthalmia (tiada fotoreseptor kon merah), deuteranopia (tiada fotoreseptor kon hijau), atau buta Warna trichromatic (kekurangan fotoreseptor kon biru).

Monokromatik, bentuk buta warna yang paling jarang berlaku, dicirikan oleh ketiadaan sekurang-kurangnya dua jenis sel fotoreseptor kon.

Monokromatik sama ada rabun warna sepenuhnya (buta warna) atau hanya mempunyai fotoreseptor kon biru. Jenis trichromacy abnormal yang ketiga berlaku jika salah satu jenis sel fotoreseptor kon tidak berfungsi.

Trichromacy menyimpang dibahagikan kepada tiga jenis berdasarkan jenis kecacatan fotoreseptor kon: deuteranomali (fotoreseptor kon hijau yang rosak), protanomali (fotoreseptor kon merah yang rosak), dan tritanomaly (fotoreseptor kon biru yang rosak) sel fotoreseptor).

Protan (protanomali dan protanopia) dan deutan (deuteranomali dan deuteranopia), biasanya dikenali sebagai protanopia, adalah jenis buta warna yang paling tipikal.

Protanomaly, puncak kepekaan spektrum sel kon merah adalah teranjak biru, manakala maksimum sensitiviti sel kon hijau dialihkan merah. Disebabkan sensitiviti spektrum fotoreseptor hijau dan merah yang bercanggah, pesakit tidak dapat membezakan warna yang berbeza.

Gambarajah skematik proses fabrikasi kanta sentuh plasmonik 2D berasaskan PDMS yang dicadangkan, dan (b) imej sebenar kanta sentuh plasmonik fleksibel 2D yang direka.© Roostaei, N. dan Hamidi, SM (2022)

Walaupun terdapat banyak kerja berharga dalam membangunkan rawatan kalis mata untuk buta warna berdasarkan beberapa cara perubatan untuk keadaan ini, pelarasan gaya hidup utama kekal sebagai perdebatan terbuka. Terapi gen, cermin mata berwarna, kanta, penapis optik, cermin mata optoelektronik dan peningkatan pada komputer dan peranti mudah alih adalah topik yang diliputi dalam penyelidikan terdahulu.

Cermin mata berwarna dengan penapis warna telah diteliti dengan teliti dan nampaknya tersedia secara meluas untuk rawatan CVD.

Walaupun cermin mata ini berjaya meningkatkan persepsi warna bagi orang yang rabun warna, mereka mempunyai kelemahan seperti harga yang tinggi, berat dan pukal, dan kekurangan penyepaduan dengan cermin mata pembetulan lain.

Untuk pembetulan CVD, kanta sentuh yang dibangunkan menggunakan pigmen kimia, metasurfaces plasmonik dan zarah skala nano plasmonik telah disiasat baru-baru ini.

Walau bagaimanapun, kanta sentuh ini menghadapi banyak halangan, termasuk kekurangan biokompatibiliti, penggunaan terhad, kestabilan yang lemah, harga tinggi dan proses pengeluaran yang kompleks.

Kerja ini mencadangkan kanta sentuh plasmonik biokompatibel dan elastik dua dimensi berdasarkan polydimethylsiloxane (PDMS) untuk pembetulan buta warna, dengan penekanan khusus pada buta warna yang paling biasa, buta warna anomali deuterochromatic (merah-hijau).

PDMS ialah polimer biokompatibel, fleksibel dan lutsinar yang boleh digunakan untuk membuat kanta sentuh. Bahan tidak berbahaya dan biokompatibel ini telah menemui pelbagai kegunaan dalam industri biologi, perubatan dan kimia.

Dalam kerja ini, kanta sentuh plasmonik biokompatibel dan elastik 2D yang diperbuat daripada PDMS, yang murah dan mudah untuk mereka bentuk, telah dibangunkan menggunakan pendekatan litografi skala nano ringan, dan pembetulan deuteron telah diuji.

Kanta diperbuat daripada PDMS, polimer hypoallergenic, tidak berbahaya, elastik dan telus. Kanta sentuh plasmonik ini, berdasarkan fenomena resonans kekisi permukaan plasmonik (SLR), boleh digunakan sebagai penapis warna yang sangat baik untuk membetulkan anomali deuteron.

Kanta yang dicadangkan mempunyai ciri-ciri yang baik seperti ketahanan, biokompatibiliti dan keanjalan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi pembetulan rabun warna.


Masa siaran: Jun-23-2022