محققان یک لنز تماسی خود هیدراته شونده را آزمایش کردند

ما از کوکی ها برای افزایش تجربه شما استفاده می کنیم. با ادامه مرور این سایت، با استفاده ما از کوکی ها موافقت می کنید. اطلاعات بیشتر.
تیمی از محققان موسسه آموزش عالی مانیپال در هند که در مجله Additive Manufacturing منتشر شده است، توسعه یک لنز تماسی خود مرطوب چاپ سه بعدی را گزارش می دهند. در حال حاضر در مرحله پیش اعتبارسنجی، این تحقیق پیامدهای مهمی برای توسعه نسل بعدی دستگاه های پزشکی مبتنی بر لنز تماسی

لنزهای تماسی هوشمند
مطالعه: لنزهای تماسی خود خیس شونده با استفاده از جریان مویرگی. اعتبار تصویر: Kichigin/Shutterstock.com
لنزهای تماسی اغلب برای تصحیح بینایی استفاده می‌شوند و از مزیت استفاده راحت‌تر از عینک استفاده می‌کنند. علاوه بر این، از لنزهای تماسی استفاده‌های زیبایی نیز دارند، زیرا برخی افراد آن‌ها را از نظر زیبایی‌شناختی دلپذیرتر می‌دانند. در زیست پزشکی برای توسعه دستگاه‌های حسگر هوشمند غیرتهاجمی و تشخیص‌های نقطه‌ای مراقبت.
مطالعات متعددی در این زمینه انجام شده و نوآوری های قابل توجهی ایجاد شده است. به عنوان مثال، لنز گوگل یک لنز تماسی هوشمند است که می تواند برای نظارت بر سطح گلوکز در اشک و ارائه اطلاعات تشخیصی برای افراد مبتلا به دیابت استفاده شود. فشار داخل چشم و چشم. حرکات را می‌توان با استفاده از دستگاه‌های هوشمند نظارت کرد. مواد نانوساختار در پلت‌فرم‌های حسگر مبتنی بر لنز تماسی هوشمند گنجانده شده‌اند تا به عنوان حسگر عمل کنند.
با این حال، استفاده از این دستگاه‌ها می‌تواند چالش برانگیز باشد و مانع از توسعه تجاری پلت‌فرم‌های مبتنی بر لنز تماسی شود. استفاده از لنزهای تماسی برای مدت طولانی می‌تواند باعث ناراحتی شود، و خشک شدن آن‌ها باعث ایجاد مشکلات بیشتر برای کاربر می‌شود. لنزهای تماسی. در روند طبیعی پلک زدن اختلال ایجاد می کند و در نتیجه احتباس آب کافی و آسیب به بافت ظریف چشم انسان ایجاد می شود.
روش‌های سنتی شامل قطره‌های چشمی و پلاگ‌های نقطه‌ای است که تحریک اشک را برای آبرسانی به چشم بهبود می‌بخشد. دو رویکرد جدید در سال‌های اخیر توسعه یافته‌اند.
در رویکرد اول، گرافن تک لایه برای کاهش تبخیر آب استفاده می‌شود، اگرچه این روش با روش‌های پیچیده ساخت مختل می‌شود. در روش دوم، جریان الکترواسموتیک برای هیدراته نگه داشتن عدسی استفاده می‌شود، اگرچه این روش نیاز به توسعه زیست سازگار قابل اعتماد دارد. باتری ها
لنزهای تماسی به طور سنتی با استفاده از روش‌های تراشکاری، شکل‌دهی و ریخته‌گری چرخشی تولید می‌شوند. فرآیندهای قالب‌گیری و ریخته‌گری چرخشی دارای مزایای مقرون‌به‌صرفه هستند، اما با درمان‌های پیچیده پس از پردازش برای بهبود چسبندگی مواد به سطح قالب مانع می‌شوند. ساخت تراش یک روش است. فرآیند پیچیده و پرهزینه با محدودیت های طراحی
تولید افزودنی به عنوان یک جایگزین امیدوارکننده برای تکنیک‌های سنتی تولید لنزهای تماسی پدیدار شده است. این تکنیک‌ها مزایایی مانند کاهش زمان، آزادی طراحی بیشتر و مقرون‌به‌صرفه بودن را ارائه می‌کنند. چاپ سه بعدی لنزهای تماسی و دستگاه‌های نوری هنوز در مراحل اولیه است و تحقیقات در مورد این فرآیندها وجود ندارد. چالش ها با از دست دادن ویژگی های ساختاری و چسبندگی سطحی ضعیف در پس پردازش به وجود می آیند. کاهش اندازه گام منجر به ساختار صاف تر می شود که چسبندگی را بهبود می بخشد.
اگرچه تحقیقات بیشتر و بیشتری بر روی استفاده از روش های چاپ سه بعدی برای ساخت لنزهای تماسی متمرکز شده است، اما در مورد ساخت قالب در مقایسه با خود لنزها بحثی وجود ندارد. ترکیب فناوری چاپ سه بعدی با روش های تولید سنتی بهترین های هر دو جهان را ارائه می دهد.
نویسندگان از روش جدیدی برای پرینت سه بعدی لنزهای تماسی خود خیس شونده استفاده کردند. ساختار اصلی با استفاده از پرینت سه بعدی ساخته شد و مدل با استفاده از اتوکد و استریولیتوگرافی، یک تکنیک رایج چاپ سه بعدی، توسعه یافت. قطر قالب 15 میلی متر است و قوس پایه 8.5 میلی متر است. اندازه گام در فرآیند تولید تنها 10 میکرومتر است، که بر مشکلات سنتی لنزهای تماسی پرینت سه بعدی غلبه می کند.

لنزهای تماسی هوشمند
نواحی نوری لنزهای تماسی تولید شده پس از چاپ صاف می‌شوند و روی PDMS، یک ماده الاستومری نرم، تکثیر می‌شوند. تکنیک مورد استفاده در این مرحله یک روش لیتوگرافی نرم است. یکی از ویژگی‌های کلیدی لنزهای تماسی چاپی، وجود میکروکانال‌های منحنی در ساختار است. ، که به آنها توانایی خود خیس شدن را می دهد. علاوه بر این، لنز انتقال نور خوبی دارد.
نویسندگان دریافتند که وضوح لایه ساختار، ابعاد میکروکانال‌ها را دیکته می‌کند، با کانال‌های طولانی‌تر چاپ شده در وسط لنز و طول‌های کوتاه‌تر در لبه‌های ساختارهای چاپ‌شده. با این حال، هنگامی که در معرض پلاسمای اکسیژن قرار گرفتند، ساختارها آبدوست شدند. ، تسهیل جریان سیال مویرگی و خیس کردن ساختارهای چاپ شده.
به دلیل عدم کنترل اندازه و توزیع میکروکانال، میکروکانال‌هایی با میکروکانال‌های کاملاً مشخص و اثرات پله‌ای کاهش‌یافته بر روی ساختار اصلی چاپ و سپس روی لنز تماسی تکثیر شدند. از استون برای صیقل دادن نواحی نوری ساختار اصلی و چاپ مویرگ‌های منحنی استفاده کنید. برای دور زدن از دست دادن انتقال نور.
نویسندگان می گویند روش جدید آنها نه تنها توانایی خود مرطوب کنندگی لنزهای تماسی چاپی را بهبود می بخشد، بلکه بستری را برای توسعه آتی لنزهای تماسی با قابلیت آزمایشگاه روی تراشه فراهم می کند. این دری را برای استفاده واقعی از آنها باز می کند. کاربردهای تشخیص نشانگر زیستی زمان. به طور کلی، این مطالعه یک جهت تحقیقاتی جالب برای آینده دستگاه های زیست پزشکی مبتنی بر لنزهای تماسی ارائه می دهد.