വർണ്ണാന്ധത തിരുത്താനുള്ള ദ്വിമാന ബയോകോംപാറ്റിബിൾ പ്ലാസ്മ കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസുകൾ

സയന്റിഫിക് റിപ്പോർട്ടുകൾ ജേണലിൽ അടുത്തിടെ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനത്തിൽ, ദ്വിമാന ബയോകോംപാറ്റിബിൾ, ഇലാസ്റ്റിക് പ്ലാസ്മോണിക് കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസുകൾ പോളിഡിമെഥിൽസിലോക്സെയ്ൻ (പിഡിഎംഎസ്) ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ചു.

ഗവേഷണം: വർണ്ണാന്ധത തിരുത്തുന്നതിനുള്ള ദ്വിമാന ബയോകോംപാറ്റിബിൾ പ്ലാസ്മ കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസുകൾ.

ഇവിടെ, ചുവപ്പ്-പച്ച വർണ്ണാന്ധത പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള ചെലവുകുറഞ്ഞ അടിസ്ഥാന രൂപകല്പന, മൃദുവായ നാനോലിത്തോഗ്രാഫിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും പരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്തു.

430 സ്പെക്ട്രൽ സെൻസിറ്റിവിറ്റി ഉള്ള ചുവപ്പ്, പച്ച, നീല ടോണുകൾ കാണുന്നതിന് അത്യന്താപേക്ഷിതമായ നീളം (എൽ), ഇടത്തരം (എം), ഷോർട്ട് (എസ്) എന്നീ മൂന്ന് കോൺ ആകൃതിയിലുള്ള ഫോട്ടോറിസെപ്റ്റർ സെല്ലുകളിൽ നിന്നാണ് മനുഷ്യന്റെ വർണ്ണ ധാരണ ഉരുത്തിരിഞ്ഞത്. , യഥാക്രമം 530, 560 nm.

കളർ വിഷൻ ഡെഫിഷ്യൻസി (സിവിഡി) എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന വർണ്ണാന്ധത, സാധാരണ കാഴ്ചയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന മൂന്ന് ഫോട്ടോറിസെപ്റ്റർ സെല്ലുകൾ വ്യത്യസ്ത നിറങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനും വ്യാഖ്യാനിക്കുന്നതിനും തടസ്സം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഒരു നേത്രരോഗമാണ്. സങ്കോചമോ ജനിതകമോ ആകുക, കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്റർ കോശങ്ങളിലെ നഷ്ടം അല്ലെങ്കിൽ വൈകല്യം മൂലമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്.

നിർദ്ദിഷ്ട PDMS-അധിഷ്‌ഠിത ലെൻസിന്റെ ഫാബ്രിക്കേഷൻ പ്രക്രിയയുടെ സ്‌കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം, (b) ഫാബ്രിക്കേറ്റഡ് PDMS-അധിഷ്‌ഠിത ലെൻസിന്റെ ചിത്രങ്ങൾ, (c) വിവിധ ഇൻകുബേഷൻ സമയങ്ങൾക്കായി HAuCl4 3H2O ഗോൾഡ് ലായനിയിൽ PDMS-അധിഷ്‌ഠിത ലെൻസിന്റെ നിമജ്ജനം .© Roostaei, എൻ. ആൻഡ് ഹമീദി, എസ്എം (2022)

മൂന്ന് കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്റർ സെൽ തരങ്ങളിൽ ഒന്ന് പൂർണ്ണമായും ഇല്ലാതാകുമ്പോൾ ഡൈക്രോയിസം സംഭവിക്കുന്നു;പ്രോട്ടോഫ്താൽമിയ (ചുവന്ന കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്ററുകൾ ഇല്ല), ഡ്യൂറ്ററനോപ്പിയ (പച്ച കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്ററുകൾ ഇല്ല), അല്ലെങ്കിൽ ട്രൈക്രോമാറ്റിക് വർണ്ണാന്ധത (നീല കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്ററുകളുടെ അഭാവം) എന്നിങ്ങനെ തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

വർണ്ണാന്ധതയുടെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ രൂപമായ മോണോക്രോമാറ്റിറ്റി, കുറഞ്ഞത് രണ്ട് കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്റർ സെല്ലുകളുടെ അഭാവമാണ്.

മോണോക്രോമാറ്റിക്സ് ഒന്നുകിൽ പൂർണ്ണമായും വർണ്ണാന്ധതയുള്ളവയാണ് (കളർബ്ലൈൻഡ്) അല്ലെങ്കിൽ നീല കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്ററുകൾ മാത്രമേ ഉള്ളൂ. കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്റർ സെൽ തരങ്ങളിലൊന്ന് തകരാറിലായാൽ മൂന്നാമത്തെ തരം അസാധാരണമായ ട്രൈക്രോമസി സംഭവിക്കുന്നു.

കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്റർ വൈകല്യത്തിന്റെ തരത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അബെറന്റ് ട്രൈക്രോമസിയെ മൂന്ന് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ഡ്യൂറ്ററനോമലി (വികലമായ പച്ച കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്ററുകൾ), പ്രോട്ടാനോമലി (വികലമായ റെഡ് കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്ററുകൾ), ട്രൈറ്റനോമലി (വികലമായ നീല കോൺ ഫോട്ടോറിസെപ്റ്ററുകൾ) ഫോട്ടോറിസെപ്റ്റർ സെല്ലുകൾ).

പ്രോട്ടാനോപ്പിയ എന്നറിയപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടാനുകളും (പ്രോട്ടനോമലിയും പ്രോട്ടാനോപ്പിയയും) ഡ്യൂട്ടാനുകളും (ഡ്യൂറ്ററനോമലി, ഡ്യൂറ്ററനോപ്പിയ) എന്നിവയാണ് വർണ്ണാന്ധതയുടെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ തരം.

പ്രോട്ടാനോമലി, ചുവന്ന കോൺ കോശങ്ങളുടെ സ്പെക്ട്രൽ സെൻസിറ്റിവിറ്റി കൊടുമുടികൾ നീല-ഷിഫ്റ്റഡ് ആണ്, അതേസമയം ഗ്രീൻ കോൺ സെല്ലുകളുടെ സെൻസിറ്റിവിറ്റി മാക്സിമ ചുവപ്പ്-ഷിഫ്റ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു. പച്ച, ചുവപ്പ് ഫോട്ടോറിസെപ്റ്ററുകളുടെ വൈരുദ്ധ്യമുള്ള സ്പെക്ട്രൽ സെൻസിറ്റിവിറ്റി കാരണം, രോഗികൾക്ക് വ്യത്യസ്ത നിറങ്ങൾ വേർതിരിച്ചറിയാൻ കഴിയില്ല.

നിർദ്ദിഷ്ട PDMS അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള 2D പ്ലാസ്മോണിക് കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസിന്റെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയുടെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം, കൂടാതെ (b) ഫാബ്രിക്കേറ്റഡ് 2D ഫ്ലെക്സിബിൾ പ്ലാസ്മോണിക് കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസിന്റെ യഥാർത്ഥ ചിത്രം.© Roostaei, N. and Hamidi, SM (2022)

ഈ അവസ്ഥയ്‌ക്കുള്ള നിരവധി മെഡിക്കൽ മാർഗങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വർണ്ണാന്ധതയ്‌ക്കുള്ള ഫൂൾപ്രൂഫ് ചികിത്സകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നതിൽ ധാരാളം മൂല്യവത്തായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടന്നിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, പ്രധാന ജീവിതശൈലി ക്രമീകരണങ്ങൾ ഒരു തുറന്ന സംവാദമായി തുടരുന്നു. ജീൻ തെറാപ്പി, ടിന്റഡ് ഗ്ലാസുകൾ, ലെൻസുകൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫിൽട്ടറുകൾ, ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഗ്ലാസുകൾ, മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ എന്നിവ കമ്പ്യൂട്ടറുകളും മൊബൈൽ ഉപകരണങ്ങളും മുമ്പത്തെ ഗവേഷണത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള വിഷയങ്ങളാണ്.

കളർ ഫിൽട്ടറുകളുള്ള ടിന്റഡ് ഗ്ലാസുകൾ സമഗ്രമായി ഗവേഷണം ചെയ്യുകയും സിവിഡി ചികിത്സയ്ക്കായി വ്യാപകമായി ലഭ്യമാവുകയും ചെയ്തു.

വർണ്ണാന്ധതയുള്ള ആളുകൾക്ക് വർണ്ണ ധാരണ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിൽ ഈ ഗ്ലാസുകൾ വിജയിക്കുമ്പോൾ, ഉയർന്ന വില, കനത്ത ഭാരവും ബൾക്ക്, മറ്റ് കറക്റ്റീവ് ഗ്ലാസുകളുമായുള്ള സംയോജനത്തിന്റെ അഭാവം തുടങ്ങിയ ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്.

CVD തിരുത്തലിനായി, കെമിക്കൽ പിഗ്മെന്റുകൾ, പ്ലാസ്മോണിക് മെറ്റാസർഫേസുകൾ, പ്ലാസ്മോണിക് നാനോ സ്കെയിൽ കണികകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് വികസിപ്പിച്ച കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസുകൾ അടുത്തിടെ അന്വേഷിച്ചു.

എന്നിരുന്നാലും, ഈ കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസുകൾ ബയോകമ്പാറ്റിബിലിറ്റിയുടെ അഭാവം, പരിമിതമായ ഉപയോഗം, മോശം സ്ഥിരത, ഉയർന്ന വില, സങ്കീർണ്ണമായ ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി തടസ്സങ്ങൾ നേരിടുന്നു.

ഏറ്റവും സാധാരണമായ വർണ്ണാന്ധത, ഡ്യൂട്ടെറോക്രോമാറ്റിക് അനോമലി (ചുവപ്പ്-പച്ച) വർണ്ണാന്ധത എന്നിവയ്ക്ക് പ്രത്യേക ഊന്നൽ നൽകിക്കൊണ്ട് വർണ്ണാന്ധത തിരുത്തലിനായി പോളിഡിമെഥിൽസിലോക്സെയ്ൻ (പിഡിഎംഎസ്) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ദ്വിമാന ബയോകോംപാറ്റിബിൾ, ഇലാസ്റ്റിക് പ്ലാസ്മോണിക് കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസുകൾ ഈ കൃതി നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.

കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഒരു ബയോ കോംപാറ്റിബിൾ, ഫ്ലെക്സിബിൾ, സുതാര്യമായ പോളിമർ ആണ് പിഡിഎംഎസ്. ഈ നിരുപദ്രവകരവും ബയോകമ്പാറ്റിബിൾ ആയതുമായ പദാർത്ഥം ജൈവ, മെഡിക്കൽ, കെമിക്കൽ വ്യവസായങ്ങളിൽ വൈവിധ്യമാർന്ന ഉപയോഗങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

ഈ സൃഷ്ടിയിൽ, PDMS കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച 2D ബയോ കോംപാറ്റിബിൾ, ഇലാസ്റ്റിക് പ്ലാസ്മോണിക് കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസുകൾ, അവ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ ചെലവുകുറഞ്ഞതും ലളിതവുമാണ്, മൃദുവായ നാനോ സ്കെയിൽ ലിത്തോഗ്രാഫി സമീപനം ഉപയോഗിച്ച് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ഡ്യൂട്ടറോൺ തിരുത്തൽ പരീക്ഷിച്ചു.

ഹൈപ്പോഅലോർജെനിക്, അപകടകരമല്ലാത്ത, ഇലാസ്റ്റിക്, സുതാര്യമായ പോളിമറായ PDMS ഉപയോഗിച്ചാണ് ലെൻസുകൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. പ്ലാസ്മോണിക് ഉപരിതല ലാറ്റിസ് റിസോണൻസ് (SLR) എന്ന പ്രതിഭാസത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഈ പ്ലാസ്മോണിക് കോൺടാക്റ്റ് ലെൻസ്, ഡ്യൂട്ടറോൺ അപാകതകൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള മികച്ച കളർ ഫിൽട്ടറായി ഉപയോഗിക്കാം.

നിർദിഷ്ട ലെൻസുകൾക്ക് ഈട്, ബയോ കോംപാറ്റിബിലിറ്റി, ഇലാസ്തികത തുടങ്ങിയ നല്ല ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അവ വർണ്ണാന്ധത തിരുത്തൽ പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.