Ο κερατοειδής είναι ένας διαφανής ιστός στο μπροστινό μέρος του ματιόυ, ο οποίος διαθλά το φως και διευκολίνει την όραση. Μια πολύ μικρή αλλαγή στη γεωμετρία του κερατοειδούς έχει αξιοσημείωτη επίδραση στη δύναμη της όρασης. Αν το σχήμα του κερατοειδούς αλλάξει εξ΄αιτίας τραυματισμού ή ασθένειας, τότε μειώνεται η οπτική οξύτητα και η όραση χάνεται σε μεγάλο βαθμό, ανάλογα και με το σφάλμα.
Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι να δημιουργήσουμε ένα τρισδιάστατο μοντέλο του κερατοειδούς σε υψηλή ανάλυση χρησιμοποιώντας βιοσυμβάτα και φωτοευαίσθητα υλικά. Αυτο επιτεύχθηκε με τη μέθοδο της απευθείας γραφής με Λειζερ (DLW), μιας τεχνολογίας για την κατασκευή σύνθετων τρισδιάστατων κατασκευών υψηλής ανάλυσης. Το ενδιαφέρον για την παραπάνω μέθοδο έχει αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια εξ΄αιτίας των ποικίλων πιθανών εφαρμογών, όπως στο πεδίο των μηχανικών, ηλεκτρονικών και οπτικών μικροσυσκεύων, των βασισμένων σε πολυμερή οπτικών κυματοδηγών, των οπτικών μέσων αποθήκευσης, των βιοιατρικών εφαρμογών και άλλων συναφών πεδίων.
Ένα υλικό από πολυφωτονικό πολυμερισμό πρέπει να περιέχει δυο βασικά συστατικά:
α) ένα πολυμεριζόμενο υλικό
β) φωτοεκκινητή
Γι΄ αυτήν την εργασία χρησιμοποιήθηκε ένα υδρικό υλικό με οργανικά και ανόργανα κομμάτια.
Στο πρώτο μέρος της εργασίας προσπαθήσαμε να φτιάξουμε μια τρισδιάστατη κατασκευή που αναπαριστά τις ίνες του κολλαγόνου στον κερατοειδή.
Στο δεύτερο μέρος της μελέτης προσπαθήσαμε να φτιάξουμε πιο περίπλοκες κατασκευές, όπως ένα σκακι, με την ίδια μέθοδο (DLW).
Αρχικά η κατασκευή σχεδιάστηκε με τη βοήθεια ενός λογισμικού CAD και στο δεύτερο βήμα κατασκευάστηκε με τη μέθοδο DLW χρησιμοποιώντας την τεχνική του διφωτονικού πολυμερισμού.
(EL)
The cornea is a transparent tissue in front of the eye that refracts light and facilitates vision. A slight change in the geometry of the cornea remarkably affects the optical power. When the shape of the cornea changes due to an injury or a disease, then visual acuity is reduced and eyesight is lost in a large proportion, depending on the fault.
The aim of this project was to construct a 3D model of cornea in high resolution, using biocompatible photosensitive materials. This was achieved with the method of Direct Laser Writing (DLW), a technology for the fabrication of 3D complex structures with high resolution. The interest in DLW has highly increased during the last years because of its various potential applications, such as in the field of mechanical, electronic, and optical microdevices, polymer based optical waveguides, optical data storage, biomedical applications, and other similar fields.
A material for structuring by multiphoton polymerization must contain two basic components:
a) a polymerizable material
b) photoinitiator
For this project, an inorganic-organic material was used.
In the first part of the project we tried to make a 3D srtucture that represents the fibers of collagen of the cornea.
In the second part of the study we tried to make more complex chess-like structures, with the same process (DLW). Firstly, the stucture was designed with the help of a CAD software and in a second step the structure was fabricated by Direct Laser Writing via the two-photon polymerization technique.
(EN)
