Lensa kontak plasma biokompatibel dua dimensi untuk koreksi buta warna

Dalam sebuah studi baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal Scientific Reports, lensa kontak plasmonic biokompatibel dan elastis dua dimensi dibuat menggunakan polydimethylsiloxane (PDMS).

Penelitian: Lensa kontak plasma biokompatibel dua dimensi untuk koreksi buta warna.

Di sini, desain dasar yang murah untuk mengoreksi buta warna merah-hijau dirancang dan diuji berdasarkan nanolitografi ringan.

Persepsi warna manusia berasal dari tiga sel fotoreseptor berbentuk kerucut, kerucut panjang (L), sedang (M), dan pendek (S), yang penting untuk melihat nada merah, hijau, dan biru, dengan sensitivitas spektral maksimum 430 , 530 dan 560 nm, masing-masing.

Buta warna, juga dikenal sebagai defisiensi penglihatan warna (CVD), adalah penyakit mata yang menghalangi deteksi dan interpretasi warna yang berbeda oleh tiga sel fotoreseptor yang berfungsi dalam penglihatan normal dan beroperasi sesuai dengan sensitivitas spektral maksimalnya. Penyakit mata ini, yang mungkin menjadi konstriktif atau genetik, disebabkan oleh hilangnya atau cacat pada sel fotoreseptor kerucut.

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

 

Diagram skematis dari proses fabrikasi lensa berbasis PDMS yang diusulkan, (b) gambar lensa berbasis PDMS yang dibuat, dan (c) perendaman lensa berbasis PDMS dalam larutan emas HAuCl4 3H2O untuk waktu inkubasi yang berbeda .© Roostaei, N. dan Hamidi, SM (2022)

Dichroism terjadi ketika salah satu dari tiga jenis sel fotoreseptor kerucut sama sekali tidak ada;dan diklasifikasikan sebagai proteophthalmia (tidak ada fotoreseptor kerucut merah), deuteranopia (tidak ada fotoreseptor kerucut hijau), atau buta warna trikromatik (kurangnya fotoreseptor kerucut biru).

Monokromatisitas, bentuk paling umum dari buta warna, ditandai dengan tidak adanya setidaknya dua jenis sel fotoreseptor kerucut.

Monokromatik baik sepenuhnya buta warna (buta warna) atau hanya memiliki fotoreseptor kerucut biru. Tipe ketiga dari trikromasi abnormal terjadi jika salah satu jenis sel fotoreseptor kerucut tidak berfungsi.

Trikromasi yang menyimpang dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan jenis cacat fotoreseptor kerucut: deuteranomaly (cacat fotoreseptor kerucut hijau), protanomaly (cacat fotoreseptor kerucut merah), dan tritanomaly (cacat fotoreseptor kerucut biru) sel fotoreseptor).

Protans (protanomaly dan protanopia) dan deutans (deuteranomaly dan deuteranopia), umumnya dikenal sebagai protanopia, adalah jenis buta warna yang paling umum.

Protanomaly, puncak sensitivitas spektral sel kerucut merah bergeser biru, sedangkan sensitivitas maksimal sel kerucut hijau bergeser merah. Karena sensitivitas spektral fotoreseptor hijau dan merah yang bertentangan, pasien tidak dapat membedakan warna yang berbeda.

Diagram skema dari proses fabrikasi lensa kontak plasmonik 2D berbasis PDMS yang diusulkan, dan (b) gambar nyata dari lensa kontak plasmonik fleksibel 2D yang dibuat.© Roostaei, N. and Hamidi, SM (2022)

Meskipun ada banyak pekerjaan berharga dalam mengembangkan perawatan yang sangat mudah untuk buta warna berdasarkan beberapa cara medis untuk kondisi ini, penyesuaian gaya hidup utama tetap menjadi perdebatan terbuka. Terapi gen, kacamata berwarna, lensa, filter optik, kacamata optoelektronik, dan peningkatan pada komputer dan perangkat seluler adalah topik yang dibahas dalam penelitian sebelumnya.

Kacamata berwarna dengan filter warna telah diteliti secara menyeluruh dan tampaknya tersedia secara luas untuk perawatan CVD.

Meskipun kacamata ini berhasil meningkatkan persepsi warna bagi orang buta warna, kacamata ini memiliki kelemahan seperti harga yang mahal, berat dan berat yang besar, dan kurangnya integrasi dengan kacamata korektif lainnya.

Untuk koreksi CVD, lensa kontak yang dikembangkan menggunakan pigmen kimia, metasurfaces plasmonic, dan partikel nano plasmonic baru-baru ini diselidiki.

Namun, lensa kontak ini menghadapi banyak kendala, termasuk kurangnya biokompatibilitas, penggunaan terbatas, stabilitas yang buruk, harga tinggi, dan proses produksi yang rumit.

Karya ini mengusulkan lensa kontak plasmonic biokompatibel dan elastis dua dimensi berdasarkan polydimethylsiloxane (PDMS) untuk koreksi buta warna, dengan penekanan khusus pada buta warna yang paling umum, deuterochromatic anomali (merah-hijau) buta warna.

PDMS adalah polimer biokompatibel, fleksibel, dan transparan yang dapat digunakan untuk membuat lensa kontak. Zat yang tidak berbahaya dan biokompatibel ini telah menemukan berbagai kegunaan dalam industri biologi, medis, dan kimia.

Dalam karya ini, lensa kontak plasmonic 2D biokompatibel dan elastis yang terbuat dari PDMS, yang murah dan mudah untuk dirancang, dikembangkan menggunakan pendekatan litografi skala nano ringan, dan koreksi deuteron diuji.

Lensa terbuat dari PDMS, polimer hipoalergenik, tidak berbahaya, elastis, dan transparan. Lensa kontak plasmonik ini, berdasarkan fenomena plasmonic surface lattice resonance (SLR), dapat digunakan sebagai filter warna yang sangat baik untuk mengoreksi anomali deuteron.

Lensa yang diusulkan memiliki sifat yang baik seperti daya tahan, biokompatibilitas dan elastisitas, sehingga cocok untuk aplikasi koreksi buta warna.


Waktu posting: 23-Jun-2022