研究人員用3D打印制造可以矯正色盲的著色鏡片,，比傳統(tǒng)眼鏡更具選擇性

南極熊導(dǎo)讀：先天性色覺障礙（CVD）通常稱為色盲,，他們不能分辨自然光譜中的各種顏色或某種顏色,�,？梢愿爬���,，這種疾病限制了眼中三個(gè)視網(wǎng)膜錐體（光感受器）,，傳遞整個(gè)顏色光譜的能力,，最常見是紅綠色的色盲,。雖然目前，可以通過佩戴有色眼鏡可以幫助他們糾正視力,，但它們往往不能針對(duì)個(gè)性化需求而定制,。因此，人們正通過非常適用于以上需求的3D打印技術(shù)進(jìn)行研究,。

△3D打印色覺障礙眼鏡,。A) 眼鏡的CAD模型，B) 通過切片模型準(zhǔn)備G代碼,， C) 打印在構(gòu)建板上的3D打印鏡片照片,，D) 框架的CAD模型，E) 通過切片模型準(zhǔn)備G代碼,，F(xiàn)) 3D打印框架照片

2022年9月11日,，南極熊獲悉，阿布扎比哈利法科技大學(xué)（KU）的一個(gè)研究小組,，希望通過3D打印技術(shù),，來幫助人們獲得更加準(zhǔn)確的個(gè)性化解決方案。

概況的說,，研究人員混合了兩種波長過濾染料的透明樹脂,，為他們的3D打印透鏡著色。一種染料為紅綠色患者阻擋不需要的波長,，而另一種染料為黃藍(lán)色患者過濾不需要的波長,。

該論文的研究者指出：“迄今為止,，可以治療CVD的方法還沒有被開發(fā)出來,，諸如基因治療等治療課程還沒有在人類身上應(yīng)用。因此,，患者選擇可穿戴的視覺輔助工具,，如有色眼鏡或隱形眼鏡，通過過濾掉藍(lán)黃（440-500納米）和紅綠（540-580納米）使得CVD患者能夠區(qū)分顏色,�,！�

利用3D打印的可定制優(yōu)勢
雖然3D打印鏡片（即使是用染料染色來矯正色盲的鏡片）肯定不是什么新想法，但通過該技術(shù)制造定制的色盲矯正眼鏡,，該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,，可以為色盲人士定制更舒適的選擇，例如區(qū)分某些色調(diào)和顏色,。

機(jī)械工程副教授Haider Butt博士說：“針對(duì)為CVD患者定制特別的眼鏡仍然是一個(gè)挑戰(zhàn),，盡管該研究可以顯著提升市場上的CVD可穿戴設(shè)備和材料性能�,！�

△色覺缺陷個(gè)體感知的圖像表示,。A)正常視力個(gè)體和不同色覺缺陷個(gè)體，看到的彩色材料照片 B) 紅色盲，C) 綠色弱視,，D)藍(lán)色盲

該團(tuán)隊(duì)將兩種不同的染料混合到透明樹脂中,，以構(gòu)建3D打印鏡片，一種用于阻擋紅綠色患者不需要的波長,，另一種用于黃藍(lán)色患者,，并采用Prusa SL1S SPEED 3D打印機(jī)，以0.5%,、1%和1.5%的濃度的濃度將它們分別打印出來,。

然后，志愿者對(duì)這兩種CVD鏡片進(jìn)行了測試,，發(fā)現(xiàn)與市售的矯正鏡片相比,，它們?cè)谑孢m度和視力改善方面都是有益的。KU團(tuán)隊(duì)還使用SOLIDWORKS和3D打印技術(shù)來優(yōu)化鏡框,，這樣做的好處是,，盡可能的讓這些特殊眼鏡接近普通眼鏡。

△優(yōu)化制造工藝后的打印參數(shù)

優(yōu)化制造工藝
根據(jù)早些時(shí)候,，對(duì)CVD的管理和糾正方法研究表明,，在使用染料時(shí)可能會(huì)發(fā)生浸出和毒性問題。KU團(tuán)隊(duì)采取了預(yù)防措施,，以確保這種情況不會(huì)發(fā)生,，他們首先檢查了染料的穩(wěn)定性。3D打印的眼鏡在水中存放了一個(gè)多星期,，在此期間沒有染料滲漏到水中,，這意味著眼鏡是穩(wěn)定的，可以長期使用,。另一項(xiàng)測試包括將眼鏡在環(huán)境條件下再放置一周,，它們?cè)俅巫C明了其穩(wěn)定性，以及靈活性和強(qiáng)度,。研究人員在對(duì)眼鏡進(jìn)行彎曲和折疊時(shí),，也發(fā)現(xiàn)其具有良好的耐久性。

△該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果和題目為“針對(duì)色覺缺陷的3D打印眼鏡開發(fā)”（傳送門）

Butt博士說：“我們的結(jié)果表明,，3D打印對(duì)染料的波長過濾特性沒有影響,。事實(shí)上，染料與樹脂結(jié)合并進(jìn)行3D打印時(shí)保持不變,。但當(dāng)我們將該技術(shù)與商用眼鏡的色盲光學(xué)性能進(jìn)行比較時(shí),，結(jié)果表明，3D打印眼鏡在過濾不需要的波長方面,，比商用眼鏡更具選擇性,。因此,，它在治療色盲方面具有巨大潛力。最重要的是,，它們易于制造和定制的優(yōu)勢,，可以根據(jù)每個(gè)患者的需求，進(jìn)行個(gè)性化定制,�,！�