शोधकर्ता एक स्व-हाइड्रेटिंग संपर्क लेंस का परीक्षण करते हैं

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एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग जर्नल में प्रकाशित, भारत में मणिपाल इंस्टीट्यूट ऑफ हायर एजुकेशन के शोधकर्ताओं की एक टीम ने 3 डी प्रिंटेड सेल्फ-वेटिंग कॉन्टैक्ट लेंस के विकास की रिपोर्ट दी। वर्तमान में पूर्व-सत्यापन चरण में, अनुसंधान के विकास के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं। अगली पीढ़ी के संपर्क लेंस-आधारित चिकित्सा उपकरण।

स्मार्ट संपर्क लेंस
अध्ययन: केशिका प्रवाह का उपयोग कर स्वयं गीला संपर्क लेंस। छवि क्रेडिट: Kichigin/Shutterstock.com
कॉन्टैक्ट लेंस का उपयोग अक्सर दृष्टि को सही करने के लिए किया जाता है और चश्मे की तुलना में पहनने में आसान होने का लाभ होता है। इसके अतिरिक्त, उनके कॉस्मेटिक उपयोग होते हैं, क्योंकि कुछ लोग उन्हें अधिक सौंदर्यपूर्ण रूप से प्रसन्न पाते हैं। इस पारंपरिक उपयोग के अलावा, अनुप्रयोगों के लिए संपर्क लेंस की खोज की गई है। बायोमेडिसिन में गैर-आक्रामक स्मार्ट सेंसिंग डिवाइस और पॉइंट-ऑफ-केयर डायग्नोस्टिक्स विकसित करने के लिए।
इस क्षेत्र में कई अध्ययन किए गए हैं और कुछ उल्लेखनीय नवाचार विकसित किए गए हैं। उदाहरण के लिए, Google लेंस एक स्मार्ट संपर्क लेंस है जिसका उपयोग आँसू में ग्लूकोज के स्तर की निगरानी और मधुमेह वाले लोगों के लिए नैदानिक ​​​​जानकारी प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। अंतःस्रावी दबाव और आंख स्मार्ट उपकरणों का उपयोग करके आंदोलनों की निगरानी की जा सकती है। सेंसर के रूप में कार्य करने के लिए नैनोस्ट्रक्चर सामग्री को स्मार्ट कॉन्टैक्ट लेंस-आधारित सेंसिंग प्लेटफॉर्म में शामिल किया गया है।
हालांकि, इन उपकरणों का उपयोग चुनौतीपूर्ण हो सकता है, संपर्क लेंस-आधारित प्लेटफार्मों के व्यावसायिक विकास में बाधा उत्पन्न कर सकता है। विस्तारित अवधि के लिए संपर्क लेंस पहनने से असुविधा हो सकती है, और वे सूख जाते हैं, जिससे पहनने वाले के लिए और अधिक समस्याएं होती हैं। संपर्क लेंस प्राकृतिक पलक झपकने की प्रक्रिया में हस्तक्षेप, जिसके परिणामस्वरूप अपर्याप्त जल प्रतिधारण और मानव आंख के नाजुक ऊतक को नुकसान होता है।
पारंपरिक तरीकों में आई ड्रॉप और पंक्चुअल प्लग शामिल हैं, जो आंखों को हाइड्रेट करने के लिए आंसू उत्तेजना में सुधार करते हैं। हाल के वर्षों में दो उपन्यास दृष्टिकोण विकसित किए गए हैं।
पहले दृष्टिकोण में, पानी के वाष्पीकरण को कम करने के लिए सिंगल-लेयर ग्रैफेन का उपयोग किया जाता है, हालांकि यह दृष्टिकोण जटिल निर्माण विधियों से बाधित होता है। दूसरी विधि में, इलेक्ट्रोस्मोटिक प्रवाह का उपयोग लेंस को हाइड्रेटेड रखने के लिए किया जाता है, हालांकि इस विधि के लिए विश्वसनीय बायोकंपैटिबल के विकास की आवश्यकता होती है। बैटरी।
कॉन्टैक्ट लेंस पारंपरिक रूप से खराद मशीनिंग, फॉर्मिंग और स्पिन कास्टिंग विधियों का उपयोग करके निर्मित होते हैं। मोल्डिंग और स्पिन-कास्टिंग प्रक्रियाओं में लागत प्रभावी फायदे होते हैं, लेकिन मोल्ड सतह पर सामग्री आसंजन में सुधार के लिए जटिल पोस्ट-प्रोसेसिंग उपचारों में बाधा उत्पन्न होती है। खराद निर्माण एक है डिजाइन बाधाओं के साथ जटिल और महंगी प्रक्रिया।
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग पारंपरिक कॉन्टैक्ट लेंस निर्माण तकनीकों के एक आशाजनक विकल्प के रूप में उभरा है। ये तकनीकें कम समय, अधिक डिजाइन स्वतंत्रता और लागत-प्रभावशीलता जैसे लाभ प्रदान करती हैं। कॉन्टैक्ट लेंस और ऑप्टिकल उपकरणों की 3 डी प्रिंटिंग अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, और इस पर शोध किया जा रहा है। इन प्रक्रियाओं की कमी है। संरचनात्मक सुविधाओं के नुकसान और पोस्ट-प्रोसेसिंग में कमजोर इंटरफेसियल आसंजन के साथ चुनौतियां उत्पन्न होती हैं। चरण आकार में कमी के परिणामस्वरूप एक चिकनी संरचना होती है, जो आसंजन में सुधार करती है।
हालांकि अधिक से अधिक शोध ने कॉन्टैक्ट लेंस बनाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग विधियों के उपयोग पर ध्यान केंद्रित किया है, लेकिन स्वयं लेंस की तुलना में मोल्ड बनाने के बारे में चर्चा की कमी है। पारंपरिक निर्माण विधियों के साथ 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का संयोजन दोनों दुनिया के सर्वश्रेष्ठ प्रदान करता है।
लेखकों ने 3डी प्रिंट सेल्फ-वेटिंग कॉन्टैक्ट लेंस के लिए एक नई विधि का इस्तेमाल किया। मुख्य संरचना 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करके बनाई गई थी, और मॉडल को ऑटोकैड और स्टीरियोलिथोग्राफी, एक सामान्य 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके विकसित किया गया था। डाई का व्यास 15 मिमी है और बेस आर्क 8.5 मिमी है। निर्माण प्रक्रिया में चरण आकार केवल 10 µm है, जो 3डी प्रिंटेड कॉन्टैक्ट लेंस के साथ पारंपरिक समस्याओं पर काबू पाता है।

स्मार्ट संपर्क लेंस
निर्मित संपर्क लेंस के ऑप्टिकल क्षेत्रों को मुद्रण के बाद चिकना किया जाता है और पीडीएमएस, एक नरम इलास्टोमेरिक सामग्री पर दोहराया जाता है। इस चरण में नियोजित तकनीक एक नरम लिथोग्राफी विधि है। मुद्रित संपर्क लेंस की एक प्रमुख विशेषता संरचना के भीतर घुमावदार माइक्रोचैनल की उपस्थिति है। , जो उन्हें स्वयं-गीला करने की क्षमता देता है। इसके अलावा, लेंस में अच्छा प्रकाश संचरण होता है।
लेखकों ने पाया कि संरचना के परत संकल्प ने माइक्रोचैनल के आयामों को निर्धारित किया, लेंस के बीच में मुद्रित लंबे चैनल और मुद्रित संरचनाओं के किनारों पर छोटी लंबाई के साथ। हालांकि, ऑक्सीजन प्लाज्मा के संपर्क में आने पर, संरचनाएं हाइड्रोफिलिक बन गईं , केशिका संचालित द्रव प्रवाह की सुविधा और मुद्रित संरचनाओं को गीला करना।
माइक्रोचैनल आकार और वितरण नियंत्रण की कमी के कारण, अच्छी तरह से परिभाषित माइक्रोचैनल और कम चरण प्रभाव वाले माइक्रोचैनल को मास्टर संरचना पर मुद्रित किया गया और फिर संपर्क लेंस पर दोहराया गया। मुख्य संरचना के ऑप्टिकल क्षेत्रों को चमकाने के लिए एसीटोन का उपयोग करें और घुमावदार केशिकाओं को प्रिंट करें प्रकाश संचरण के नुकसान को रोकने के लिए।
लेखकों का कहना है कि उनकी नई विधि न केवल मुद्रित संपर्क लेंस की आत्म-मॉइस्चराइजिंग क्षमता में सुधार करती है, बल्कि लैब-ऑन-ए-चिप-सक्षम संपर्क लेंस के भविष्य के विकास के लिए एक मंच भी प्रदान करती है। यह कार्यात्मक वास्तविक के रूप में उनके उपयोग के लिए द्वार खोलता है। -टाइम बायोमार्कर डिटेक्शन एप्लिकेशन। कुल मिलाकर, यह अध्ययन कॉन्टैक्ट लेंस-आधारित बायोमेडिकल उपकरणों के भविष्य के लिए एक दिलचस्प शोध दिशा प्रदान करता है।