Hiljattain Scientific Reports -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa kaksiulotteisia bioyhteensopivia ja elastisia plasmonisia piilolinssejä valmistettiin käyttämällä polydimetyylisiloksaania (PDMS).
Tutkimus: Kaksiulotteiset bioyhteensopivat plasmapiilolinssit värisokeuden korjaamiseen.
Täällä suunniteltiin ja testattiin edullinen perussuunnittelu punavihreän värisokeuden korjaamiseen miedon nanolitografian perusteella.
Ihmisen värin havaitseminen on johdettu kolmesta kartiomaisesta fotoreseptorisolusta, pitkästä (L), keskikokoisesta (M) ja lyhyestä (S) kartiosta, jotka ovat välttämättömiä punaisten, vihreiden ja sinisten sävyjen näkemiselle ja joiden spektriherkkyys on enintään 430 , 530 ja 560 nm, vastaavasti.
Värisokeus, joka tunnetaan myös nimellä värinäön puute (CVD), on silmäsairaus, joka estää kolmen valoreseptorisolun eri värien havaitsemisen ja tulkinnan, jotka toimivat normaalissa näkemisessä ja toimivat spektriherkkyysmaksimiensa mukaan. Tämä silmäsairaus, joka saattaa olla supistava tai geneettinen, johtuu kartiovaloreseptorisolujen katoamisesta tai viasta.
Kaaviokaavio ehdotetun PDMS-pohjaisen linssin valmistusprosessista, (b) kuvat valmistetusta PDMS-pohjaisesta linssistä ja (c) PDMS-pohjaisen linssin upottaminen HAuCl4 3H2O -kultaliuokseen eri inkubaatioajoille .© Roostaei, N. ja Hamidi, SM (2022)
Dikroismia esiintyy, kun yksi kolmesta kartiofotoreseptorisolutyypistä puuttuu kokonaan;ja se luokitellaan proteoftalmiaksi (ei punakartiovaloreseptoreita), deuteranopiaksi (ei vihreäkartiovaloreseptoreita) tai trikromaattiseksi värisokeudeksi (sinisten kartiovaloreseptoreiden puute).
Monokromaattisuudelle, värisokeuden vähiten yleiselle muodolle, on tunnusomaista vähintään kahden kartiovaloreseptorisolutyypin puuttuminen.
Monokromaatit ovat joko täysin värisokeita (värisokeita) tai niillä on vain sinikartiovaloreseptoreita. Kolmannen tyyppinen epänormaali trikromatia ilmenee, jos jokin kartiovaloreseptorisolutyypeistä ei toimi.
Poikkeava trikromatia jaetaan kolmeen tyyppiin kartiofotoreseptorivian tyypin perusteella: deuteranomaalia (vialliset vihreä kartiovaloreseptorit), protanomalia (vialliset punaisen kartiofotoreseptorit) ja tritanomaalia (vialliset siniset kartiofotoreseptorit) fotoreseptorisolut.
Protans (protanomaly ja protanopia) ja deutans (deuteranomaly ja deuteranopia), jotka tunnetaan yleisesti nimellä protanopia, ovat tyypillisimpiä värisokeuden tyyppejä.
Protanomaalia, punaisten kartiosolujen spektrin herkkyyshuiput ovat sinisiirtyneitä, kun taas vihreiden kartiosolujen herkkyysmaksimit ovat punasiirtymiä. Vihreän ja punaisen valoreseptorin ristiriitaisten spektriherkkyyksien vuoksi potilaat eivät pysty erottamaan eri sävyjä.
Kaaviokaavio ehdotetun PDMS-pohjaisen 2D-plasmonisen piilolinssin valmistusprosessista ja (b) todellinen kuva valmistetusta 2D joustavasta plasmonisesta piilolinssistä. © Roostaei, N. ja Hamidi, SM (2022)
Vaikka on tehty paljon arvokasta työtä kehitettäessä idioottivarmoja hoitoja värisokeuteen, joka perustuu useisiin lääketieteellisiin keinoihin tähän sairauteen, suuret elämäntapamuutokset ovat edelleen avoin keskustelu. Geeniterapia, sävytetyt lasit, linssit, optiset suodattimet, optoelektroniset lasit ja parannukset tietokoneet ja mobiililaitteet ovat aiheita aiemmissa tutkimuksissa.
Värisuodattimilla varustetut sävytetyt lasit on tutkittu perusteellisesti, ja ne näyttävät olevan laajalti saatavilla sydän- ja verisuonitautien hoitoon.
Vaikka nämä lasit onnistuvat lisäämään värisokeiden värin havaitsemista, niillä on haittoja, kuten korkea hinta, raskas paino ja irtotavara sekä integroinnin puute muihin korjaaviin laseihin.
CVD-korjausta varten on hiljattain tutkittu piilolinssejä, jotka on kehitetty käyttämällä kemiallisia pigmenttejä, plasmonisia metapintoja ja plasmonisia nanomittakaavan hiukkasia.
Näillä piilolinsseillä on kuitenkin monia esteitä, kuten biologisen yhteensopivuuden puute, rajoitettu käyttö, huono stabiilisuus, korkea hinta ja monimutkaiset tuotantoprosessit.
Tässä työssä ehdotetaan kaksiulotteisia bioyhteensopivia ja elastisia polydimetyylisiloksaaniin (PDMS) perustuvia plasmonisia piilolinssejä värisokeuden korjaamiseen painottaen erityisesti yleisintä värisokeutta, deuterokromaattista anomaliaa (puna-vihreä) värisokeutta.
PDMS on bioyhteensopiva, joustava ja läpinäkyvä polymeeri, jota voidaan käyttää piilolinssien valmistukseen. Tämä vaaraton ja bioyhteensopiva aine on löytänyt erilaisia käyttötarkoituksia biologisessa, lääketieteellisessä ja kemianteollisuudessa.
Tässä työssä kehitettiin PDMS:stä valmistettuja 2D-bioyhteensopivia ja elastisia plasmonisia piilolinssejä, jotka ovat edullisia ja yksinkertaisia suunnitella käyttäen mietoa nanomittakaavallista litografiaa ja testattiin deuteronin korjausta.
Linssit on valmistettu PDMS:stä, hypoallergeenisesta, vaarattomasta, elastisesta ja läpinäkyvästä polymeeristä. Tämä plasmoninen piilolinssi perustuu plasmoniseen pintahilaresonanssiin (SLR), jota voidaan käyttää erinomaisena värisuodattimena deuteronin poikkeamien korjaamiseen.
Ehdotetuilla linsseillä on hyvät ominaisuudet, kuten kestävyys, bioyhteensopivuus ja elastisuus, joten ne sopivat värisokeuden korjaussovelluksiin.
Postitusaika: 23.6.2022
