本站訊：哈利法大學(xué)的研究人員提出了一套3D打印眼鏡，可以治愈色覺缺陷 (CVD) 疾病。

該團(tuán)隊(duì)的眼鏡由裝在MSLA 3D打印框架中的有色鏡片組成，通過阻擋不需要的波長有效地工作，同時(shí)對其余的可見光譜保持透明。

戴眼鏡的受CVD影響的志愿者已經(jīng)報(bào)告了顏色識別方面的顯著改善，這使科學(xué)家們得出結(jié)論，他們的眼鏡“在對抗色盲方面具有巨大潛力”。

開發(fā)治療色盲的方法

心血管疾?。ㄒ卜Q為色盲）是一種常見的先天性疾病，它限制了患者區(qū)分某些顏色深淺的能力。根據(jù)慈善機(jī)構(gòu)Color Blind Awareness的數(shù)據(jù)，多達(dá)12名男性（8%）和200名女性中有 1 名患有心血管疾病。這種疾病使得識別交通信號燈或新鮮食物的顏色等日常任務(wù)變得非常困難，這是由受影響患者眼睛視網(wǎng)膜中的感光“錐體”細(xì)胞缺陷引起的。

在健康的眼睛中，藍(lán)色、紅色和綠色視錐細(xì)胞共同作用以檢測原色。當(dāng)這些細(xì)胞類型中的一種出現(xiàn)故障或缺失時(shí)，就會導(dǎo)致色盲。雖然基因療法目前正在開發(fā)中，但仍處于實(shí)驗(yàn)室測試階段，這意味著患者需要佩戴眼鏡或隱形眼鏡來改變他們的顏色感知。

自2012年以來，Enchroma等公司就開始提供此類眼鏡，并表示其眼鏡非常有效，但仍難以為患者定制這些眼鏡?？紤]到這一點(diǎn)，哈利法研究人員已經(jīng)轉(zhuǎn)向3D打印來開發(fā)他們自己的框架，可以根據(jù)用戶的顏色校正需求進(jìn)行定制。

測試色彩校正

一旦科學(xué)家在SOLIDWORKS上設(shè)計(jì)了一副眼鏡原型，他們就會在 Prusa SL1S系統(tǒng)上使用ASIGA DentaClear和Gray樹脂打印它們。在此過程中，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)固化時(shí)間和層厚度對于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的光學(xué)和機(jī)械性能至關(guān)重要，每層 6 秒的打印時(shí)間和 25 微米的厚度被證明是理想的。

為了制造眼鏡鏡片，研究人員將他們的樹脂與Atto 565和Atto 488波長過濾染料結(jié)合在一起，從而獲得了所需的著色效果。當(dāng)安裝到鏡架上并準(zhǔn)備好進(jìn)行測試時(shí)，這些鏡片被證明能夠在表征過程中按要求工作，因?yàn)樗鼈兛梢宰钃?80-510nm 和550-580nm之間的CVD患者不需要的波長。

與現(xiàn)成的Enchroma眼鏡相比，還發(fā)現(xiàn)3D打印眼鏡可以濾除相似波長的光，同時(shí)在透射的光中表現(xiàn)出“更好的選擇性”。在實(shí)踐中，這意味著3D打印眼鏡能夠阻擋50%以上的不需要的波長，但對可見光譜上的其他光保持 85% 以上的透明度。

志愿者后來在標(biāo)準(zhǔn)Ishihara色盲測試中使用該眼鏡在顏色識別方面實(shí)現(xiàn)了 45% 和 200% 的改進(jìn)，該團(tuán)隊(duì)表示，他們的3D打印框架代表了一種可行的CVD患者替代療法，比商業(yè)眼鏡更可定制和更有效。

“結(jié)果表明，我們的3D打印眼鏡在過濾不需要的波長方面比市售的CVD眼鏡更具選擇性，”該團(tuán)隊(duì)在他們的論文中總結(jié)道，“[我們的]研究結(jié)果表明，這些3D打印有色眼鏡在對抗色盲方面具有巨大潛力，因?yàn)樗鼈円子谥圃旌投ㄖ?，可以根?jù)患者的需要進(jìn)行定制?！?

有趣的是，Khalifa團(tuán)隊(duì)的3D打印眼鏡并不是第一個使用該技術(shù)開發(fā)的解決視力障礙的眼鏡。今年早些時(shí)候，慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM) 的研究人員開發(fā)了3D 打印觸覺反饋眼鏡，讓視力障礙者無需拐杖也能導(dǎo)航。

在其他地方，增材制造繼續(xù)進(jìn)軍傳統(tǒng)眼鏡市場。Optiswiss去年年底安裝了Luxexcel 的 VisionPlatform 7平臺，旨在使其能夠更好地為眼鏡制造商提供3D打印鏡片。EOS客戶YOU MAWO在2021年生命周期分析中發(fā)現(xiàn)，使用3D打印可將其碳足跡減少多達(dá)58%。

研究人員的發(fā)現(xiàn)在他們的論文中詳細(xì)介紹了“針對色覺缺陷的3D打印眼鏡的開發(fā)”，該論文由Fahad Alam、Ahmed E. Salih、Mohamed Elsherif 和 Haider Butt合著。