Forskere ved Khalifa University har kommet opp med noen 3D-printede briller som kan være i stand til å kurere lidelser med fargesynsmangel (CVD).
Sammensatt av tonede linser plassert i MSLA 3D-printede innfatninger, fungerer teamets briller ved å effektivt blokkere uønskede bølgelengder mens de forblir gjennomsiktige for resten av det synlige lysspekteret.
Allerede har CVD-påvirkede frivillige som bruker brillene rapportert betydelige forbedringer i fargeidentifikasjon, noe som førte til at forskerne konkluderte med at brillene deres «har stort potensiale i å bekjempe fargeblindhet.»
Utvikle en kur mot fargeblindhet
CVD (også kjent som fargeblindhet), er en vanlig medfødt lidelse som begrenser pasientens evne til å skille mellom nyanser av visse farger. I følge veldedighetsorganisasjonen Color Blind Awareness lider så mange som 1 av 12 menn (8 %) og 1 av 200 kvinner av CVD. Lidelsen, som gjør daglige oppgaver som å identifisere fargen på trafikklys eller fersk mat svært vanskelig, er forårsaket av defekte fotoreseptor-kjegleceller i netthinnen til de berørte pasientenes øyne.
I friske øyne fungerer blå, røde og grønne kjegleceller sammen for å tillate påvisning av primærfarger. Fargeblindhet oppstår når en av disse celletypene er defekt eller mangler. Mens genterapi for tiden er under utvikling, forblir disse på laboratorieteststadiet, noe som betyr at pasienter trenger briller eller kontakter for å endre fargeoppfatningen.
Konvensjonelt produserte briller allerede på markedet
Flere firmaer, så som Enchroma, har tilbudt slike fargekorrigerende briller siden 2012, og de sier at brillene deres er svært effektive, men det er fortsatt vanskelig å tilpasse disse for pasienter. Med dette i tankene har Khalifa-forskerne vendt seg til 3D-printing for å utvikle egne rammer, som kan skreddersys til brukernes fargekorrigerende behov.
Produksjonen
Etter at forskerne hadde designet en prototype av briller i SOLIDWORKS, ble de printet i materialene ASIGA DentaClear og Grey resin på et Prusa SL1S-system. Underveis i prosessen fant teamet ut at herdetid og lagtykkelse var avgjørende for å oppnå optimaliserte optiske og mekaniske egenskaper, og en utskriftstid på seks sekunder per lag samt en tykkelse på 25 mikron viste seg å være ideell.
For å lage brillenes linser kombinerte forskerne harpiksen deres med Atto 565 og Atto 488 bølgelengdefiltrerende fargestoffer, noe som ga dem den ønskede toningseffekten. Etter at de var montert på innfatninger og klare for testing, viste disse linsene seg i stand til å fungere som ønsket under karakterisering, ved at de blokkerte uønskede bølgelengder for CVD-pasienter mellom 480–510 nm og 550–580 nm.
Sammenlignet med Enchroma-briller fra butikkhylle, ble de 3D-printede brillene også funnet å filtrere ut lys ved lignende bølgelengder samtidig som de viste «bedre selektivitet» i lyset de sendte. I praksis betydde dette at 3D-printede briller var i stand til å blokkere mer enn 50 % av uønskede bølgelengder, men opprettholde gjennomsiktighet på over 85 % for annet lys på det synlige spekteret.
Med frivillige som senere brukte brillene og oppnådde 45 % og 200 % forbedringer i fargeidentifikasjon under standard Ishihara fargeblindhetstest, sier teamet at deres 3D-printede innfatninger representerer en levedyktig alternativ behandling for CVD-pasienter som er mer tilpassbar og effektiv enn kommersielle briller.
«Resultatene indikerte at våre 3D-trykte briller var mer selektive når det gjelder å filtrere uønskede bølgelengder enn kommersielt tilgjengelige CVD-briller,» konkluderte teamet i studien deres. «[Våre] funn viser at disse 3D-printede tonede brillene har et stort potensial for å bekjempe fargeblindhet, på grunn av deres enkle fabrikasjon og tilpasning, som kan skreddersys til pasientens behov.»
Kilde: 3dprintingindustry.com
