باحثون من جامعة خليفة يطورون نظارات بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصحيح عمى الألوان

شرح الصورة
تمثيل للصورة التي يراها الأفراد الذين يعانون من قصور في رؤية الألوان. أ) صور فوتوغرافية لمواد ملونة كما يراها الأفراد ذوي الرؤية الطبيعية والمصابين بالقصور في رؤية الألوان المتعددة - ب) عمى اللون الأحمر، ج) عمى اللونين الأخضر والأحمر، د) عمى اللون الأزرق، صور تم تحويلها من موقع إلكتروني لمحاكاة عمى الألوان. تنشيط الخلايا المستقبلة للضوء عند 520 نانومتر لـ هـ) ذو الرؤية الطبيعية، و) المصاب بعمى اللونين الأخضر والأحمر ز) المصاب بعمى اللون الأحمر  وحـ) المصاب بعمى اللون الأزرق.

====================================

طور فريق من الباحثين من جامعة خليفة أداة جديدة يمكن ارتداؤها لمساعدة الأشخاص المصابين بعمى الألوان. وفي حين أن استخدام الأصباغ في صنع عدسات النظارات للمساعدة في تصحيح عمى الألوان ليس بالأمر الجديد، فقد طور الفريق طريقة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع نظارات مخصصة.

 وقد نشر الدكتور حيدر بات، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية، والدكتور فهد علم، زميل بحوث ما بعد الدكتوراه، والدكتور محمد الشريف، زميل بحوث ما بعد الدكتوراه، وأحمد صالح، وجميعهم من قسم الهندسة الميكانيكية، نتائجهم في مجلة "أدفانسد إنجينيرينغ ماتيريالز" المتخصصة في هندسة المواد المتقدمة. وقد ألهم هذا البحث أيضًا مشروع تصميم متقدم لطلبة المرحلة الجامعية الأولى سيف عبد الله النقبي وعلي سيف راشد الشاوي الغفلي وراشد علي خلفان بن قحفان العلي ومحمد علي محمد حسين علي الشمالي.

وقد تم استخدام راتنج شفاف لصنع العدسات، ممزوجًا بصبغتي ترشيح للأطوال الموجية لتوفير تأثير الصبغ. واستخدم الباحثون ثلاثة تراكيز مختلفة من الأصباغ لتخصيص العدسات وقاموا بمقارنة نظاراتهم المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد بالمنتجات المتاحة تجاريًا والمستخدمة لعلاج القصور في رؤية الألوان.

 وقال الدكتور بات: "لا يزال تخصيص النظارات لمرضى القصور في رؤية الألوان يمثل تحديًا، على الرغم من أن الأبحاث قد طورت بشكل كبير خصائص ومواد الأدوات القابلة للارتداء لمرضى القصور في رؤية الألوان المتوفرة حاليًا في السوق".

 وتؤدي مشاكل التمييز بين ظلال ألوان معينة إلى حرمان الأشخاص من العمل في المجالات التي يكون فيها التعرف إلى الألوان أمرًا بالغ الأهمية، ولكن قد يكون لها أيضًا تداعيات يومية بسيطة مثل تحديد ما إذا كانت الموزة ناضجة أو اختيار الملابس المتناسقة.

 وتحتوي شبكية العين على ثلاثة أنواع من المخاريط يميز أحدها اللون الأزرق والثاني اللون الأخضر والثالث اللون الأحمر. وتتيح هذه المخاريط مجتمعةً للأشخاص رؤية جميع ألوان الطيف، لكن القصور في رؤية الألوان هو اضطراب بصري وراثي يحد من هذه القدرة. ويعد عمى اللونين الأحمر والأخضر أكثر أشكال القصور في رؤية الألوان انتشارًا، حيث يعتمد معظم المصابين على الأدوات القابلة للارتداء لإدارة الصعوبات في المهام اليومية. وأكثر الأدوات القابلة للارتداء شيوعًا هي النظارات الملونة.

ويعتبر عمى اللونين الأخضر والأحمر الذي يحدث في الغالب عند الرجال حالة يستجيب فيها المستقبل الضوئي المسؤول عن اكتشاف الضوء الأخضر للضوء المرتبط باللون الأحمر. ويمكن تحسين ذلك باستخدام النظارات ذات اللون الأحمر، مما يجعل الألوان أكثر وضوحًا. ويمكن لبعض الأصباغ امتصاص وتصفية بعض الأطوال الموجية بين الأخضر والأحمر التي تشوش المستقبلات الضوئية. ومع الحد من تداخل الألوان، يتلقى الدماغ إشارة أوضح للمساعدة في التمييز بين الألوان. ويمكن أيضًا توسيع هذا المفهوم ليشمل الأشكال الأخرى من القصور في رؤية الألوان.

واستخدم فريق جامعة خليفة صبغتين: إحداهما حجبت الأطوال الموجية غير المرغوب فيها لمرضى عمى اللونين الأحمر والأخضر، بينما قامت الأخرى بتصفية أطوال موجية غير مرغوب فيها لمرضى عمى اللونين الأصفر والأزرق. واستخدم الفريق كلتا الصبغتين في عدساتهم، واتضح عند الاختبار أن المتطوعين المصابين بالقصور في رؤية الألوان الأحمر والأخضر والأصفر والأزرق قد استفادوا من النظارات، مما يشير إلى فعاليتها في إدارة كلا النوعين من القصور في رؤية الألوان.

 وتمتاز النظارات المصممة وفق هذا النهج بتوافرها السريع وبكميات تجارية، لكنها كبيرة الحجم وقد لا تكون مريحة. وطور فريق البحث في جامعة خليفة إطارات خاصة لعدساتهم باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصغير الإطارات لمزيد من الراحة وسهولة الاستخدام. وبالاستناد إلى بعض التصاميم المتاحة تجاريًا، فإنه يمكن طي هذه النظارات المصنوعة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد مثل النظارات الأخرى، مما يجعلها أكثر قابلية للاستعمال.

 وأظهرت الأبحاث التي أجريت على تقنيات إدارة القصور في رؤية الألوان أن استخدام الأصباغ قد يكون صعبًا نظرًا لإمكانية حدوث مشاكل الترشيح والسمّية، ولكن فريق البحث اختبر ذلك للتأكد من أن نظاراته آمنة للاستخدام على المدى الطويل، فقد تم فحص ثبات الأصباغ داخل النظارات المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد عن طريق تخزين النظارات في الماء لمدة أسبوع. وأظهرت النتائج عدم تسرب أي صبغة إلى الماء مما يشير إلى ثباتها، كما ترك الفريق النظارات مكشوفة في الظروف المحيطة لمدة أسبوع إضافي مما أكد على ثباتها ومتانتها.

بالإضافة إلى ذلك، تم أيضًا تقييم خواصها الميكانيكية بعناية، إذ تعد مرونتها وقوة شدها عوامل مهمة في قياس طول عمرها ومدى تحملها، وقد أظهرت النظارات عند اختبارها متانة فائقة دون أن تنكسر حتى عند تعرضها للطي أو الانحناء.

 وقال الدكتور بات: "أظهرت نتائجنا أن الطباعة ثلاثية الأبعاد ليس لها أي تأثير على خصائص ترشيح الطول الموجي للأصباغ. بل وظلت الأصباغ دون تغيير بينما تم دمجها مع الراتنج وطباعتها بالتقنية ثلاثية الأبعاد. وعندما قارنا الأداء البصري لنظاراتنا بنظارات عمى الألوان التجارية، أشارت نتائجنا إلى أن نظاراتنا المطبوعة بالتقنية ثلاثية الأبعاد كانت أكثر انتقائية في تصفية الأطوال الموجية غير المرغوب فيها بالمقارنة مع الخيارات المتاحة تجاريًا. ولديها إمكانات كبيرة في علاج عمى الألوان، كما أن سهولة تصنيعها وتخصيصها تعني أنه يمكن تخصيصها لكل مريض على حدة".

 تم تمويل العمل البحثي من قبل صندوق الوطن والدار العقارية.