Scientific Reports ամսագրում հրապարակված վերջին ուսումնասիրության մեջ երկչափ կենսահամատեղելի և առաձգական պլազմոնային կոնտակտային ոսպնյակներ են արտադրվել՝ օգտագործելով պոլիդիմեթիլսիլոքսան (PDMS):
Հետազոտություն. երկչափ կենսահամատեղելի պլազմային կոնտակտային ոսպնյակներ՝ դալտոնիզմի շտկման համար:
Այստեղ նախագծվել և փորձարկվել է կարմիր-կանաչ գույնի կուրությունը շտկելու էժան հիմնական դիզայն՝ հիմնված մեղմ նանոլիտոգրաֆիայի վրա:
Մարդու գույնի ընկալումը բխում է երեք կոնաձև ֆոտոընկալիչ բջիջներից՝ երկար (L), միջին (M) և կարճ (S) կոններից, որոնք կարևոր են կարմիր, կանաչ և կապույտ երանգներ տեսնելու համար՝ առավելագույնը 430 սպեկտրային զգայունությամբ։ , համապատասխանաբար 530 և 560 նմ:
Դալտոնիկությունը, որը նաև հայտնի է որպես գունային տեսողության անբավարարություն (CVD), աչքի հիվանդություն է, որը խոչընդոտում է տարբեր գույների հայտնաբերմանը և մեկնաբանմանը երեք ֆոտոընկալիչ բջիջների կողմից, որոնք գործում են նորմալ տեսողության մեջ և գործում են ըստ իրենց սպեկտրալ զգայունության առավելագույնի: Աչքի այս հիվանդությունը, որը կարող է լինել նեղացնող կամ գենետիկ, պայմանավորված է կոնի ֆոտոընկալիչների բջիջների կորստով կամ արատով:
Առաջարկվող PDMS-ի վրա հիմնված ոսպնյակի պատրաստման գործընթացի սխեմատիկ դիագրամ, (բ) պատրաստված PDMS-ի վրա հիմնված ոսպնյակի պատկերներ և (գ) PDMS-ի վրա հիմնված ոսպնյակի ընկղմում HAuCl4 3H2O ոսկու լուծույթում տարբեր ինկուբացիոն ժամանակների համար: © Roostaei, N. and Hamidi, SM (2022)
Դիքրոզիզմը տեղի է ունենում, երբ երեք կոնային ֆոտոընկալիչների բջիջներից մեկը լիովին բացակայում է.և դասակարգվում է որպես պրոտեոֆթալմիա (կարմիր կոնի ֆոտոընկալիչներ չկան), դեյտերանոպիա (կանաչ կոնի ֆոտոընկալիչներ չկան) կամ եռագույն գույնի կուրություն (կապույտ կոնի ֆոտոընկալիչների բացակայություն):
Մոնոխրոմատիկությունը՝ դալտոնիկության ամենաքիչ տարածված ձևը, բնութագրվում է առնվազն երկու կոն ֆոտոընկալիչ բջիջների բացակայությամբ։
Մոնոխրոմատիկները կա՛մ լիովին կույր են (դալտոնիկ), կա՛մ ունեն միայն կապույտ կոնի ֆոտոընկալիչներ: Աննորմալ տրիքրոմատիայի երրորդ տեսակը տեղի է ունենում, եթե կոնի ֆոտոընկալիչ բջիջների տեսակներից մեկը անսարք է:
Շեղված տրիքրոմացիան բաժանվում է երեք տեսակի՝ ելնելով կոնի ֆոտոընկալիչի թերության տեսակից՝ դեյտերանոմալիա (թերի կանաչ կոնի ֆոտոընկալիչներ), պրոտանոմալիա (թերի կարմիր կոնի ֆոտոընկալիչներ) և տրիտանոմալիա (թերական կապույտ կոնի ֆոտոընկալիչներ) ֆոտոընկալիչ բջիջներ։
Պրոտանները (պրոտանոմալիա և պրոտանոպիա) և դեյտանները (դեյտերանոմալիա և դեյտերանոպիա), որոնք սովորաբար հայտնի են որպես պրոտանոպիա, դալտոնոպիա ամենաբնորոշ տեսակներն են։
Պրոտանոմալիա, կարմիր կոնի բջիջների սպեկտրալ զգայունության գագաթները կապույտ-տեղաշարժված են, մինչդեռ կանաչ կոն բջիջների զգայունության մաքսիմումները կարմիր են: Կանաչ և կարմիր ֆոտոընկալիչների հակասական սպեկտրալ զգայունության պատճառով հիվանդները չեն կարողանում տարբերել տարբեր երանգները:
Առաջարկվող PDMS-ի վրա հիմնված 2D պլազմոնիկ կոնտակտային ոսպնյակի պատրաստման գործընթացի սխեմատիկ դիագրամ, և (բ) պատրաստված 2D ճկուն պլազմոնիկ կոնտակտային ոսպնյակի իրական պատկերը:© Roostaei, N. and Hamidi, SM (2022)
Թեև շատ արժեքավոր աշխատանք է կատարվել գույնի կուրության անխոհեմ բուժման մշակման ուղղությամբ, որը հիմնված է այս հիվանդության մի քանի բժշկական ուղիների վրա, կենսակերպի հիմնական կարգավորումները մնում են բաց բանավեճ: Գենային թերապիա, մգեցված ակնոցներ, ոսպնյակներ, օպտիկական ֆիլտրեր, օպտոէլեկտրոնային ակնոցներ և բարելավումներ համակարգիչներն ու շարժական սարքերը նախկին հետազոտության մեջ ընդգրկված թեմաներն են:
Գունավոր զտիչներով ներկված ակնոցները մանրակրկիտ ուսումնասիրվել են և, ըստ երևույթին, լայնորեն հասանելի են CVD-ի բուժման համար:
Թեև այս ակնոցները հաջողությամբ մեծացնում են գունավոր ընկալումը կույր մարդկանց համար, դրանք ունեն թերություններ, ինչպիսիք են բարձր գինը, ծանր քաշը և զանգվածը, ինչպես նաև այլ ուղղիչ ակնոցների հետ ինտեգրման բացակայությունը:
CVD շտկման համար վերջերս հետազոտվել են կոնտակտային ոսպնյակներ, որոնք մշակվել են քիմիական պիգմենտների, պլազմոնային մետամակերևույթների և պլազմոնային նանոմաշտաբի մասնիկների օգտագործմամբ:
Այնուամենայնիվ, այս կոնտակտային ոսպնյակները բախվում են բազմաթիվ խոչընդոտների, ներառյալ կենսահամատեղելիության բացակայությունը, սահմանափակ օգտագործումը, վատ կայունությունը, բարձր գինը և բարդ արտադրական գործընթացները:
Ներկայիս աշխատանքն առաջարկում է երկչափ կենսահամատեղելի և առաձգական պլազմոնիկ կոնտակտային ոսպնյակներ՝ հիմնված պոլիդիմեթիլսիլոքսանի (PDMS) վրա՝ դալտոնիզմի շտկման համար՝ հատուկ շեշտադրելով ամենատարածված գունային կուրությունը՝ դեյտերոխրոմատիկ անոմալիա (կարմիր-կանաչ) դալտոնիզմը:
PDMS-ը կենսահամատեղելի, ճկուն և թափանցիկ պոլիմեր է, որը կարող է օգտագործվել կոնտակտային ոսպնյակներ պատրաստելու համար: Այս անվնաս և կենսահամատեղելի նյութը գտել է տարբեր կիրառություններ կենսաբանական, բժշկական և քիմիական արդյունաբերության մեջ:
Այս աշխատանքում PDMS-ից պատրաստված 2D կենսահամատեղելի և առաձգական պլազմոնիկ կոնտակտային ոսպնյակներ, որոնք էժան են և պարզ նախագծման մեջ, մշակվել են՝ օգտագործելով մեղմ նանոմաշտաբային լիտոգրաֆիկ մոտեցում, և փորձարկվել է դեյտրոնի ուղղումը:
Ոսպնյակները պատրաստված են PDMS-ից՝ հիպոալերգիկ, ոչ վտանգավոր, առաձգական և թափանցիկ պոլիմերից: Այս պլազմոնիկ կոնտակտային ոսպնյակը, որը հիմնված է պլազմոնային մակերևութային ցանցի ռեզոնանսի (SLR) ֆենոմենի վրա, կարող է օգտագործվել որպես հիանալի գունային ֆիլտր՝ դեյտրոնի անոմալիաները շտկելու համար:
Առաջարկվող ոսպնյակներն ունեն լավ հատկություններ, ինչպիսիք են երկարակեցությունը, կենսահամատեղելիությունը և առաձգականությունը, ինչը նրանց հարմար է դարձնում գունավոր կուրությունը շտկելու համար:
Հրապարակման ժամանակը` հունիս-23-2022
