இரு பரிமாண உயிரி இணக்க பிளாஸ்மா காண்டாக்ட் லென்ஸ்கள் நிற குருட்டுத்தன்மை திருத்தம்

சயின்டிஃபிக் ரிப்போர்ட்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்ட சமீபத்திய ஆய்வில், இரு பரிமாண உயிர் இணக்கத்தன்மை மற்றும் மீள் பிளாஸ்மோனிக் காண்டாக்ட் லென்ஸ்கள் பாலிடிமெதில்சிலோக்சேன் (PDMS) பயன்படுத்தி புனையப்பட்டது.

ஆராய்ச்சி: இரு பரிமாண உயிரி இணக்க பிளாஸ்மா காண்டாக்ட் லென்ஸ்கள் நிற குருட்டுத்தன்மை திருத்தம்.

இங்கே, சிவப்பு-பச்சை நிற குருட்டுத்தன்மையை சரிசெய்வதற்கான மலிவான அடிப்படை வடிவமைப்பு லேசான நானோலிதோகிராஃபி அடிப்படையில் வடிவமைக்கப்பட்டு சோதிக்கப்பட்டது.

மனித நிற உணர்தல் மூன்று கூம்பு வடிவ ஒளிச்சேர்க்கை செல்கள், நீண்ட (எல்), நடுத்தர (எம்), மற்றும் குறுகிய (எஸ்) கூம்புகள் ஆகியவற்றிலிருந்து பெறப்படுகிறது, இவை சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீல நிற டோன்களைப் பார்ப்பதற்கு அவசியமானவை, அதிகபட்சமாக 430 நிறமாலை உணர்திறன் கொண்டது. , 530 மற்றும் 560 nm, முறையே.

வண்ணக் குருட்டுத்தன்மை, நிறப் பார்வை குறைபாடு (CVD) என்றும் அழைக்கப்படும் ஒரு கண் நோயாகும், இது சாதாரண பார்வையில் செயல்படும் மற்றும் அவற்றின் நிறமாலை உணர்திறன் மாக்சிமாவின் படி செயல்படும் மூன்று ஒளிச்சேர்க்கை செல்கள் மூலம் வெவ்வேறு வண்ணங்களைக் கண்டறிந்து விளக்குவதைத் தடுக்கிறது. சுருக்கமான அல்லது மரபணு, கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கை செல்களில் இழப்பு அல்லது குறைபாட்டால் ஏற்படுகிறது.

முன்மொழியப்பட்ட PDMS-அடிப்படையிலான லென்ஸின் புனையமைப்பு செயல்முறையின் திட்ட வரைபடம், (b) புனையப்பட்ட PDMS-அடிப்படையிலான லென்ஸின் படங்கள், மற்றும் (c) வெவ்வேறு அடைகாக்கும் நேரங்களுக்கு HAuCl4 3H2O தங்கக் கரைசலில் PDMS-அடிப்படையிலான லென்ஸை மூழ்கடித்தல் .© Roostaei, என். மற்றும் ஹமிடி, எஸ்எம் (2022)

மூன்று கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கை உயிரணு வகைகளில் ஒன்று முற்றிலும் இல்லாதபோது இருகுறுப்பு ஏற்படுகிறது;மற்றும் புரோட்டியோஃப்தால்மியா (சிவப்பு கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கைகள் இல்லை), டியூடெரானோபியா (பச்சை கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கைகள் இல்லை) அல்லது டிரிக்ரோமாடிக் வண்ண குருட்டுத்தன்மை (நீல கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கையின் பற்றாக்குறை) என வகைப்படுத்தப்படுகிறது.

வண்ண குருட்டுத்தன்மையின் மிகவும் பொதுவான வடிவமான மோனோக்ரோமாடிசிட்டி, குறைந்தது இரண்டு கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கை செல் வகைகள் இல்லாததால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.

மோனோக்ரோமேடிக்ஸ் முற்றிலும் நிறக்குருடு (வண்ணக்குருடு) அல்லது நீல நிற கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கைகளை மட்டுமே கொண்டுள்ளது. கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கை வகைகளில் ஒன்று செயலிழந்தால், மூன்றாவது வகை அசாதாரண ட்ரைக்ரோமசி ஏற்படுகிறது.

கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கை குறைபாட்டின் வகையின் அடிப்படையில் அபெர்ரான்ட் ட்ரைக்ரோமசி மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: டியூட்டரனோமலி (குறைபாடுள்ள பச்சை கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கைகள்), புரோட்டானோமலி (குறைபாடுள்ள சிவப்பு கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கைகள்) மற்றும் டிரிடானோமலி (குறைபாடுள்ள நீல கூம்பு ஒளிச்சேர்க்கைகள்) ஒளிச்சேர்க்கை செல்கள்).

பொதுவாக புரோட்டானோபியா என அழைக்கப்படும் புரோட்டான்கள் (புரோட்டானோமாலி மற்றும் புரோட்டானோபியா) மற்றும் டியூட்டான்கள் (டியூட்டரனோமலி மற்றும் டியூட்டரனோபியா) ஆகியவை வண்ண குருட்டுத்தன்மையின் மிகவும் பொதுவான வகைகளாகும்.

புரோட்டானோமலி, சிவப்பு கூம்பு செல்களின் நிறமாலை உணர்திறன் சிகரங்கள் நீல நிறமாக மாற்றப்படுகின்றன, அதே சமயம் பச்சை கூம்பு செல்களின் உணர்திறன் அதிகபட்சம் சிவப்பு நிறமாக மாறுகிறது. பச்சை மற்றும் சிவப்பு ஒளிச்சேர்க்கைகளின் முரண்பட்ட நிறமாலை உணர்திறன் காரணமாக, நோயாளிகள் வெவ்வேறு சாயல்களை வேறுபடுத்த முடியாது.

முன்மொழியப்பட்ட PDMS-அடிப்படையிலான 2D பிளாஸ்மோனிக் காண்டாக்ட் லென்ஸின் புனையமைப்பு செயல்முறையின் திட்ட வரைபடம், மற்றும் (b) புனையப்பட்ட 2D நெகிழ்வான பிளாஸ்மோனிக் காண்டாக்ட் லென்ஸின் உண்மையான படம்.© Roostaei, N. மற்றும் Hamidi, SM (2022)

இந்த நிலைக்கான பல மருத்துவ வழிகளின் அடிப்படையில் வண்ண குருட்டுத்தன்மைக்கான முட்டாள்தனமான சிகிச்சைகளை உருவாக்குவதில் மதிப்புமிக்க வேலைகள் நிறைய இருந்தபோதிலும், முக்கிய வாழ்க்கை முறை சரிசெய்தல் ஒரு திறந்த விவாதமாகவே உள்ளது. மரபணு சிகிச்சை, நிற கண்ணாடிகள், லென்ஸ்கள், ஆப்டிகல் ஃபில்டர்கள், ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் கண்ணாடிகள் மற்றும் மேம்பாடுகள் கணினிகள் மற்றும் மொபைல் சாதனங்கள் முந்தைய ஆராய்ச்சியில் உள்ளடக்கப்பட்ட தலைப்புகள்.

வண்ண வடிப்பான்களுடன் கூடிய வண்ணக் கண்ணாடிகள் முழுமையாக ஆய்வு செய்யப்பட்டு, CVD சிகிச்சைக்கு பரவலாகக் கிடைக்கின்றன.

இந்த கண்ணாடிகள் நிறக்குருடு மக்களுக்கான வண்ண உணர்வை அதிகரிப்பதில் வெற்றி பெற்றாலும், அதிக விலை, அதிக எடை மற்றும் மொத்தமாக, மற்றும் பிற திருத்தும் கண்ணாடிகளுடன் ஒருங்கிணைப்பு இல்லாமை போன்ற குறைபாடுகள் உள்ளன.

CVD திருத்தத்திற்காக, இரசாயன நிறமிகள், பிளாஸ்மோனிக் மெட்டாசர்ஃபேஸ்கள் மற்றும் பிளாஸ்மோனிக் நானோ அளவிலான துகள்கள் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்ட காண்டாக்ட் லென்ஸ்கள் சமீபத்தில் ஆராயப்பட்டன.

இருப்பினும், இந்த காண்டாக்ட் லென்ஸ்கள் பல தடைகளை எதிர்கொள்கின்றன, இதில் உயிர் இணக்கத்தன்மை, வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாடு, மோசமான நிலைத்தன்மை, அதிக விலை மற்றும் சிக்கலான உற்பத்தி செயல்முறைகள் ஆகியவை அடங்கும்.

தற்போதைய வேலை, நிற குருட்டுத்தன்மை திருத்தத்திற்காக பாலிடிமெதில்சிலோக்சேன் (PDMS) அடிப்படையிலான இரு பரிமாண உயிர் இணக்கத்தன்மை மற்றும் மீள் பிளாஸ்மோனிக் காண்டாக்ட் லென்ஸ்களை முன்மொழிகிறது.

பி.டி.எம்.எஸ் என்பது உயிரியக்க இணக்கமான, நெகிழ்வான மற்றும் வெளிப்படையான பாலிமர் ஆகும், இது காண்டாக்ட் லென்ஸ்கள் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது. இந்த பாதிப்பில்லாத மற்றும் உயிரி இணக்கப் பொருள் உயிரியல், மருத்துவம் மற்றும் இரசாயனத் தொழில்களில் பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கண்டறிந்துள்ளது.

இந்த வேலையில், பிடிஎம்எஸ்ஸால் செய்யப்பட்ட 2டி உயிரியக்க இணக்கமான மற்றும் மீள் பிளாஸ்மோனிக் காண்டாக்ட் லென்ஸ்கள், இது மலிவானது மற்றும் வடிவமைப்பிற்கு நேரடியானது, லேசான நானோ அளவிலான லித்தோகிராஃபி அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்டன, மேலும் டியூடெரான் திருத்தம் சோதிக்கப்பட்டது.

லென்ஸ்கள் PDMS, ஒரு ஹைபோஅலர்கெனி, அபாயகரமான, மீள் மற்றும் வெளிப்படையான பாலிமரில் இருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. இந்த பிளாஸ்மோனிக் காண்டாக்ட் லென்ஸ், பிளாஸ்மோனிக் மேற்பரப்பு லேட்டிஸ் ரெசோனன்ஸ் (SLR) நிகழ்வின் அடிப்படையில், டியூடெரான் முரண்பாடுகளை சரிசெய்ய சிறந்த வண்ண வடிகட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

முன்மொழியப்பட்ட லென்ஸ்கள் ஆயுள், உயிர் இணக்கத்தன்மை மற்றும் நெகிழ்ச்சித்தன்மை போன்ற நல்ல பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை வண்ண குருட்டுத்தன்மை திருத்த பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.