रंग अंधत्व सुधारण्यासाठी द्विमितीय बायोकॉम्पॅटिबल प्लाझ्मा कॉन्टॅक्ट लेन्स

सायंटिफिक रिपोर्ट्स जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या अलीकडील अभ्यासात, द्विमितीय बायोकॉम्पॅटिबल आणि लवचिक प्लास्मोनिक कॉन्टॅक्ट लेन्स पॉलिडिमेथिलसिलॉक्सेन (पीडीएमएस) वापरून तयार केल्या गेल्या.

संशोधन: रंग अंधत्व सुधारण्यासाठी द्विमितीय बायोकॉम्पॅटिबल प्लाझ्मा कॉन्टॅक्ट लेन्स.

येथे, लाल-हिरव्या रंगाचे अंधत्व सुधारण्यासाठी एक स्वस्त मूलभूत रचना तयार केली गेली आणि सौम्य नॅनोलिथोग्राफीवर आधारित चाचणी केली गेली.

मानवी रंगाची धारणा तीन शंकूच्या आकाराच्या फोटोरिसेप्टर पेशी, लांब (एल), मध्यम (एम) आणि लहान (एस) शंकूंमधून प्राप्त होते, जे लाल, हिरवे आणि निळे टोन पाहण्यासाठी आवश्यक असतात, ज्याची वर्णक्रमीय संवेदनशीलता कमाल 430 असते. , 530 आणि 560 nm, अनुक्रमे.

कलर ब्लाइंडनेस, ज्याला कलर व्हिजन डेफिशियन्सी (CVD) असेही म्हटले जाते, हा डोळ्यांचा आजार आहे जो सामान्य दृष्टीमध्ये कार्य करणाऱ्या आणि त्यांच्या वर्णक्रमीय संवेदनशीलतेनुसार कार्य करणाऱ्या तीन फोटोरिसेप्टर पेशींद्वारे वेगवेगळ्या रंगांचा शोध आणि व्याख्या करण्यात अडथळा आणतो. हा डोळा रोग, ज्यामुळे संकुचित किंवा अनुवांशिक, शंकूच्या फोटोरिसेप्टर पेशींच्या नुकसानीमुळे किंवा दोषामुळे उद्भवते.

प्रस्तावित PDMS-आधारित लेन्सच्या फॅब्रिकेशन प्रक्रियेचे योजनाबद्ध आकृती, (b) बनावटी PDMS-आधारित लेन्सच्या प्रतिमा आणि (c) PDMS-आधारित लेन्सचे HAuCl4 3H2O सोन्याच्या द्रावणात विसर्जन वेगवेगळ्या उष्मायन वेळेसाठी .© Roostaei, एन. आणि हमीदी, एसएम (२०२२)

डायक्रोइझम तेव्हा होतो जेव्हा तीन शंकूच्या फोटोरिसेप्टर सेल प्रकारांपैकी एक पूर्णपणे अनुपस्थित असतो;आणि त्याचे वर्गीकरण प्रोटीओफ्थाल्मिया (लाल शंकूचे फोटोरिसेप्टर्स नसणे), ड्युटेरॅनोपिया (हिरव्या शंकूचे फोटोरिसेप्टर्स नसणे), किंवा ट्रायक्रोमॅटिक कलर ब्लाइंडनेस (निळ्या शंकूच्या फोटोरिसेप्टर्सचा अभाव) असे केले जाते.

मोनोक्रोमॅटिकिटी, रंग अंधत्वाचा सर्वात सामान्य प्रकार, कमीतकमी दोन शंकूच्या फोटोरिसेप्टर सेल प्रकारांच्या अनुपस्थितीद्वारे दर्शविला जातो.

मोनोक्रोमॅटिक्स एकतर पूर्णपणे कलरब्लाइंड (कलरब्लाइंड) असतात किंवा फक्त निळ्या शंकूचे फोटोरिसेप्टर्स असतात. शंकूच्या फोटोरिसेप्टर सेल प्रकारांपैकी एकामध्ये बिघाड झाल्यास तिसरा प्रकारचा असामान्य ट्रायक्रोमेसी होतो.

शंकूच्या फोटोरिसेप्टर दोषाच्या प्रकारावर आधारित अॅबररंट ट्रायक्रोमेसी तीन प्रकारांमध्ये विभागली गेली आहे: ड्युटेरॅनोमली (दोषयुक्त हिरवा शंकू फोटोरिसेप्टर्स), प्रोटानोमली (दोषयुक्त लाल शंकू फोटोरिसेप्टर्स), आणि ट्रायटॅनोमली (दोषयुक्त निळा शंकू फोटोरिसेप्टर्स) फोटोरिसेप्टर पेशी).

प्रोटान्स (प्रोटानोमली आणि प्रोटानोपिया) आणि ड्यूटन्स (ड्युटेरॅनोमली आणि ड्युटेरॅनोपिया), ज्याला सामान्यतः प्रोटानोपिया म्हणून ओळखले जाते, हे रंग अंधत्वाचे सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण प्रकार आहेत.

प्रोटोनोमली, लाल शंकूच्या पेशींची वर्णक्रमीय संवेदनशीलता शिखरे निळ्या-शिफ्ट केलेली असतात, तर हिरव्या शंकूच्या पेशींची संवेदनशीलता कमाल लाल-शिफ्ट केलेली असते. हिरव्या आणि लाल फोटोरिसेप्टर्सच्या परस्परविरोधी वर्णक्रमीय संवेदनशीलतेमुळे, रुग्ण वेगवेगळ्या रंगछटांमध्ये फरक करू शकत नाहीत.

प्रस्तावित PDMS-आधारित 2D प्लास्मोनिक कॉन्टॅक्ट लेन्सच्या फॅब्रिकेशन प्रक्रियेचे योजनाबद्ध आकृती आणि (b) बनावट 2D लवचिक प्लाझमोनिक कॉन्टॅक्ट लेन्सची वास्तविक प्रतिमा. © Roostaei, N. आणि Hamidi, SM (2022)

या स्थितीसाठी अनेक वैद्यकीय मार्गांवर आधारित रंगांधळेपणासाठी निर्दोष उपचार विकसित करण्यासाठी बरेच मौल्यवान कार्य केले गेले आहे, परंतु जीवनशैलीतील प्रमुख समायोजने ही एक खुली चर्चा आहे. जीन थेरपी, टिंटेड चष्मा, लेन्स, ऑप्टिकल फिल्टर, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक चष्मा आणि सुधारणा. संगणक आणि मोबाईल उपकरणे हे मागील संशोधनात समाविष्ट असलेले विषय आहेत.

कलर फिल्टर्ससह टिंटेड ग्लासेसचे सखोल संशोधन केले गेले आहे आणि ते CVD उपचारांसाठी मोठ्या प्रमाणावर उपलब्ध असल्याचे दिसून येते.

हे चष्मे रंगांध लोकांसाठी रंग धारणा वाढवण्यात यशस्वी होत असले तरी, त्यांचे तोटे आहेत जसे की उच्च किंमत, जास्त वजन आणि मोठ्या प्रमाणात, आणि इतर सुधारात्मक चष्म्यांसह एकीकरणाचा अभाव.

CVD दुरुस्तीसाठी, रासायनिक रंगद्रव्ये, प्लास्मोनिक मेटासरफेस आणि प्लाज्मोनिक नॅनोस्केल कण वापरून विकसित केलेल्या कॉन्टॅक्ट लेन्सची अलीकडेच तपासणी करण्यात आली आहे.

तथापि, या कॉन्टॅक्ट लेन्सना अनेक अडथळ्यांचा सामना करावा लागतो, ज्यात बायोकॉम्पॅटिबिलिटीचा अभाव, मर्यादित वापर, खराब स्थिरता, उच्च किंमत आणि जटिल उत्पादन प्रक्रिया यांचा समावेश होतो.

सध्याचे काम रंग अंधत्व सुधारण्यासाठी पॉलिडायमेथिलसिलॉक्सेन (PDMS) वर आधारित द्विमितीय बायोकॉम्पॅटिबल आणि लवचिक प्लाझमोनिक कॉन्टॅक्ट लेन्स प्रस्तावित करते, ज्यामध्ये सर्वात सामान्य रंग अंधत्व, ड्युटेरोक्रोमॅटिक विसंगती (लाल-हिरवा) रंग अंधत्व यावर विशेष भर दिला जातो.

PDMS हा एक बायोकॉम्पॅटिबल, लवचिक आणि पारदर्शक पॉलिमर आहे ज्याचा वापर कॉन्टॅक्ट लेन्स बनवण्यासाठी केला जाऊ शकतो. या निरुपद्रवी आणि जैव सुसंगत पदार्थाचे जैविक, वैद्यकीय आणि रासायनिक उद्योगांमध्ये विविध उपयोग आढळले आहेत.

या कामात, PDMS ने बनविलेले 2D बायोकॉम्पॅटिबल आणि लवचिक प्लाझमोनिक कॉन्टॅक्ट लेन्स, जे स्वस्त आणि डिझाइनसाठी सरळ आहेत, सौम्य नॅनोस्केल लिथोग्राफी दृष्टिकोन वापरून विकसित केले गेले आणि ड्यूटरॉन सुधारणा चाचणी केली गेली.

लेन्स PDMS, हायपोअलर्जेनिक, गैर-धोकादायक, लवचिक आणि पारदर्शक पॉलिमरपासून बनविल्या जातात. प्लाझमोनिक पृष्ठभाग जाळी अनुनाद (SLR) च्या घटनेवर आधारित, हे प्लास्मोनिक कॉन्टॅक्ट लेन्स, ड्यूटरॉन विसंगती सुधारण्यासाठी उत्कृष्ट रंग फिल्टर म्हणून वापरले जाऊ शकते.

प्रस्तावित लेन्समध्ये टिकाऊपणा, बायोकॉम्पॅटिबिलिटी आणि लवचिकता यासारखे चांगले गुणधर्म आहेत, ज्यामुळे ते रंग अंधत्व सुधारण्यासाठी योग्य बनतात.