En un estudi recent publicat a la revista Scientific Reports, es van fabricar lents de contacte plasmòniques elàstiques i biocompatibles bidimensionals amb polidimetilsiloxà (PDMS).
Recerca: lents de contacte de plasma biocompatibles bidimensionals per a la correcció del daltonisme.
Aquí, es va dissenyar i provar un disseny bàsic econòmic per corregir el daltonisme vermell-verd basat en nanolitografia suau.
La percepció humana del color es deriva de tres cèl·lules fotoreceptores en forma de con, cons llargs (L), mitjans (M) i curts (S), que són essencials per veure els tons vermells, verds i blaus, amb una sensibilitat espectral màxima de 430. , 530 i 560 nm, respectivament.
El daltonisme, també conegut com a deficiència de visió del color (CVD), és una malaltia ocular que dificulta la detecció i interpretació de diferents colors per part de tres cèl·lules fotoreceptores que funcionen en visió normal i funcionen segons els seus màxims de sensibilitat espectral. Aquesta malaltia ocular, que pot ser constrictiva o genètica, és causada per una pèrdua o defecte en les cèl·lules fotoreceptores del con.
Diagrama esquemàtic del procés de fabricació de la lent basada en PDMS proposada, (b) imatges de la lent basada en PDMS fabricada i (c) immersió de la lent basada en PDMS en solució d'or HAuCl4 3H2O per a diferents temps d'incubació. © Roostaei, N. i Hamidi, SM (2022)
El dicroisme es produeix quan un dels tres tipus de cèl·lules fotoreceptores del con està completament absent;i es classifica com a proteoftàlmia (sense fotoreceptors de con vermell), deuteranopia (sense fotoreceptors de con verd) o daltonisme tricromàtic (manca de fotoreceptors de con blau).
La monocromaticitat, la forma menys comuna de daltonisme, es caracteritza per l'absència d'almenys dos tipus de cèl·lules fotoreceptores de con.
Els monocromàtics són completament daltònics (daltonics) o només tenen fotoreceptors de con blau. Es produeix un tercer tipus de tricromàcia anormal si un dels tipus de cèl·lules fotoreceptores de con funciona malament.
La tricromàcia aberrant es divideix en tres tipus segons el tipus de defecte del fotoreceptor del con: deuteranomàlia (fotoreceptors de con verd defectuosos), protanomàlia (fotoreceptors de con vermell defectuosos) i tritanomàlia (fotoreceptors de con blau defectuosos).
Els protans (protanomalia i protanopia) i els deutans (deuteranomia i deuteranopia), coneguts comunament com a protanopia, són els tipus de daltonisme més típics.
La protanomàlia, els pics de sensibilitat espectral de les cèl·lules del con vermell es desplacen cap al blau, mentre que els màxims de sensibilitat de les cèl·lules del con verd es desplacen cap al vermell. A causa de les sensibilitats espectrals conflictives dels fotoreceptors verds i vermells, els pacients no poden distingir les diferents tonalitats.
Diagrama esquemàtic del procés de fabricació de la lent de contacte plasmònica 2D basada en PDMS proposada i (b) imatge real de la lent de contacte plasmònica flexible 2D fabricada. © Roostaei, N. i Hamidi, SM (2022)
Tot i que hi ha hagut un treball molt valuós en el desenvolupament de tractaments infal·libles per al daltonisme basats en diverses vies mèdiques per a aquesta malaltia, els ajustos importants de l'estil de vida segueixen sent un debat obert. Teràpia gènica, ulleres tintades, lents, filtres òptics, ulleres optoelectròniques i millores en ordinadors i dispositius mòbils són temes tractats en investigacions anteriors.
Els vidres tintats amb filtres de color s'han investigat a fons i semblen estar àmpliament disponibles per al tractament d'ECV.
Tot i que aquestes ulleres tenen èxit a l'hora d'augmentar la percepció del color per als daltònics, tenen desavantatges com ara el preu elevat, el gran pes i el volum, i la manca d'integració amb altres ulleres correctores.
Per a la correcció de CVD, s'han investigat recentment les lents de contacte desenvolupades amb pigments químics, metasuperfícies plasmòniques i partícules plasmòniques a nanoescala.
No obstant això, aquestes lents de contacte s'enfronten a molts obstacles, com ara la manca de biocompatibilitat, l'ús limitat, la poca estabilitat, el preu elevat i els processos de producció complexos.
El present treball proposa lents de contacte plasmòniques elàstiques i biocompatibles bidimensionals a base de polidimetilsiloxà (PDMS) per a la correcció del daltonisme, amb especial èmfasi en el daltonisme més freqüent, el daltonisme anomalia deuterocromàtica (vermell-verd).
El PDMS és un polímer biocompatible, flexible i transparent que es pot utilitzar per fabricar lents de contacte. Aquesta substància inofensiva i biocompatible ha trobat una varietat d'usos a les indústries biològica, mèdica i química.
En aquest treball, es van desenvolupar lents de contacte plasmòniques elàstiques i biocompatibles 2D fetes de PDMS, que són barates i senzilles de dissenyar, utilitzant un enfocament de litografia a nanoescala suau i es va provar la correcció de deuterons.
Les lents estan fetes de PDMS, un polímer hipoalergènic, no perillós, elàstic i transparent. Aquesta lent de contacte plasmònica, basada en el fenomen de la ressonància plasmònica de gelosia superficial (SLR), es pot utilitzar com un excel·lent filtre de color per corregir anomalies deuteròniques.
Les lents proposades tenen bones propietats com ara la durabilitat, la biocompatibilitat i l'elasticitat, la qual cosa les fa aptes per a aplicacions de correcció del daltonisme.
Hora de publicació: 23-juny-2022
