סריקה אור מפזר Profiler (SLPS) מתודולוגיה מבוססת כדי להעריך כמותית קדימה ואחורה אור פיזור מ עדשות עדשות
June 6th, 2017
פרוטוקול זה מתאר את האור סריקה פיזור Profiler (SLSP) המאפשר הערכה זווית מלא זווית של פיזור קדימה ואחורה של אור מן עדשות תוך עינית (IOLs) באמצעות עקרונות goniophotometer.
המטרה הכוללת של פרופיל פיזור אור סורק זה היא להעריך כמותית את העוצמה והכיווניות של האור המפוזר, כפי שהוא עובר דרך עדשה תוך עינית. חומר בדיקה זה יכול לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום העדשות התוך עיניות, כגון, אם עיצוב או חומר מסוים רגישים יותר להכנסת פיזור אור לא רצוי. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא כמותית, וניתן להשתמש בה כדי לזהות כיווניות של פיזור אור.
הליך בדיקה יודגם על ידי קלודין קרבצ'יק, עמיתה טכנית במעבדה שלי. המערך הניסיוני מורכב על ספסל. בבסיסו נמצא גוניופוטומטר שתוכנן סביב סיבוב 360 מעלות הניתן לתכנות זה, ושלב תרגום ליניארי.
הבמה נשענת על פלטפורמה המאפשרת תרגום והתאמות הטיה. דיודת צילום המותקנת בקצה הזרוע הניתנת להארכה של הבמה, היא חיישן הגוניופוטומטר. הוא נתמך על תושבת הניתנת לכוונון ב-45 מעלות לפחות, למדידת מישורי פיזור שונים.
בנה פלטפורמה שתחזיק את העדשה התוך עינית מעל הגוניופוטומטר. השתמש בשלושה או ארבעה עמודים גליליים באורך 18 אינץ' ובקוטר חצי אינץ', כדי לתמוך בלוח הכנה בגודל 18 אינץ' על 18 אינץ'. לוח ההכנה משמש כבסיס לשלב תרגום תלת צירי התלוי מתחתיו.
לאחר מכן, השג את העדשה התוך עינית לניסוי. עדשה אופטית מולטיפוקל זו תשמש להדגמה זו. שימו לב שהעדשות התוך עיניות של המבנה צריכות להחזיק אותן במקומן.
השתמש במבנים אלה ובמהדק כדי לחבר את העדשה לפלטפורמה. כאן, העדשה מחוברת ומוכנה לשימוש בפרוטוקול. השתמש במקור לייזר ברוחב קו צר עבור מקור האור של הגוניופוטומטר.
בחר עדשת אובייקט מתוקנת 10Xinfinity כדי למקד את האלומה לסיב אופטי למשלוח במצב יחיד. מקם את הסיב בנקודת המוקד של עדשת האובייקטיב, כדי לסדר את מקור האור. לאחר מכן, מקם צמצם קשתית מול מקור האור כדי להתאים את קוטר הקרן הגאוסית.
קוטר הצמצם צריך להיות מייצג עין אנושית, בין מילימטר לשישה מילימטרים. יישר את מקור האור כך שהעדשה התוך עינית תהיה ישירות מולו, ומישור המיקוד של העדשה יהיה בניצב לאלומה. השלב החשוב ביותר הוא לוודא שהעדשה התוך עינית מיושרת כראוי עם מקור האור.
יש לכוונן את העדשה התוך עינית כך שהאור לא ישנה כיוון כשהוא עובר במרכזו. יישור תוך עיני יכול להיעשות באמצעות פתח חור סיכה מאחורי העדשה התוך עינית, כדי לזהות את כיווניות מקור האור לפני שהוא עובר דרך העדשה. ניתן לכוונן את מיקום העדשה באמצעות הפלטפורמהtagה.
כעת, מקם את השלב הממונע כך שציר הסיבוב שלו יהיה ישירות מתחת לעדשה התוך עינית. זה מבטיח שהעדשה התוך עינית נמצאת במרכז מסלול הגוניופוטומטר. השתמש בזרוע התרגום הליניארית כדי להתאים את דיודת הצילום למרחק העדשה התוך עינית, כדי לאזן את צרכי האות והרזולוציה.
במקרה זה, המרחק שנבחר הוא 6.75 סנטימטרים. לפני איסוף נתונים, ודא שהמנגנון מוגדר לניסוי. בדוק שזווית הפגיעה של האור בעדשה התוך עינית היא אפס מעלות.
לאחר מכן, הפנה את תשומת הלב לקשתית וודא שהצמצם תואם לקוטר הקשתית האופייני. בדוק גם שהמרחק מהעדשה התוך עינית לדיודת הצילום, כמו גם זווית דיודת הצילום, נכונים. בשלב זה, סיים את האוטומציה של איסוף הנתונים.
במהלך הניסוי, שלב הסיבוב יסחוף את דיודת הצילום 360 מעלות סביב העדשה התוך עינית כדי לאפשר איסוף נתונים בזוויות שונות. גודל צעד הזווית הוא קלט לתוכנית האוטומציה. לפני ביצוע הניסוי, חסום את האור למנגנון על ידי סגירתו במיכל עם ציפוי פנימי שאינו רפלקטיבי.
הקפד לספק פתח למקור האור. כשהוא מוכן, בצע את הניסוי כשכל האורות המיותרים כבויים. יש מתאם ישיר בין קוטר האלומה לעוצמת האור המפוזר, כפונקציה של זווית הסיבוב.
שני פתחי קשתית מיוצגים בנתונים אלה עבור עדשה חד-מוקדית. העקומה השחורה מיועדת לקוטר קשתית של מילימטר אחד. העקומה האדומה מיועדת לצמצם קשתית של 4.64 מילימטרים.
מבחינה איכותית ההבדל ברור. הנתונים אפשרו מחקר כמותי של השינוי בעוצמת האות. עוצמת פיזור האור מושפעת גם מזווית הפגיעה.
בתרשים זה, נתונים עבור ארבע זוויות שכיחות שונות מסופקים עבור עדשה חד-מוקדית. ככל שזווית הפגיעה גדלה ומתקרבת לזווית המרעה, עוצמת הפיזור עולה כצפוי, מכיוון שרוב האור מוחזר מהעדשה. השווה את הנתונים מעדשה מונו-מוקדית לאלה של עדשה רב-מוקדית.
הנתונים תואמים לאותן זוויות של שכיחות. שימו לב להתרחבות הפסגות הרב-מוקדיות ככל שזווית ההיארעות עולה. השיא העז ביותר, בזווית התרחשות של 80 מעלות, נמצא בגבול בין האור המפוזר מלפנים ומאחור.
ניתן לזהות זאת כבוהק. למרות שחומר בדיקה זה פותח לבדיקת עדשות תוך עיניות, יש לו השפעה רחבה יותר ויכול להיות ישים לבדיקת עדשות מגע ורכיבים אופטיים אחרים. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לשכפל את מושג הגוניופוטומטר להערכה כמותית של פיזור אור לאחר מעבר דרך עדשות תוך עיניות.
אל תשכח שעבודה עם לייזרים עלולה להיות מסוכנת ביותר, ותמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כגון הרכבת משקפי בטיחות בעת ביצוע הניסוי.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
סקירה
פרוטוקול זה מתאר את הפרופילר לפיזור אור סורק (SLSP), אשר מעריך באופן כמותי את עוצמת פיזור האור והכיווניות שלו מעדשות תוך-עיניות (IOL). הטכניקה מבוססת על עקרונות הגוניופוטומטר ומטרתה לענות על שאלות מרכזיות הנוגעות לפיזור אור לא רצוי בעיצובים של IOL.
רכיבי מחקר מרכזיים
תחום המדע
- אופטיקה
- הנדסה ביו-רפואית
- רפואת עיניים
רקע
- עדשות תוך-עיניות (IOL) חיוניות לתיקון ראייה.
- הבנת פיזור האור חיונית לשיפור עיצובים של IOL.
- שיטות עכשוויות חסרות הערכה כמותית של כיווניות פיזור האור.
- ה-SLSP מספק גישה חדשנית להערכת ביצועי IOL.
מטרת המחקר
- להעריך באופן כמותי את פיזור האור מעדשות IOL.
- לקבוע את הרגישות של עיצובים שונים של IOL לפיזור לא רצוי.
- לשפר את ההבנה של תכונות החומר של IOL.
שיטות ששימשו
- שימוש בגוניופוטומטר להערכת פיזור אור מלאה.
- סיבוב תכנותי של 360 מעלות למדידות מדויקות.
- במהלך ליניארית למיקום מדויק של IOL.
- הדגמת מערך הניסוי על ידי עוזר טכני.
תוצאות עיקריות
- נתונים כמותיים על עוצמת פיזור האור וכיווניותו שהושגו.
- זיהוי עיצובים/חומרים שממזערים פיזור לא רצוי.
- אימות של ה-SLSP כשיטת בדיקה אמינה.
- תובנות לגבי ביצועי עיצובים שונים של IOL.
מסקנות
- ה-SLSP הוא כלי יעיל להערכת IOL.
- ניתוח כמותי יכול להנחות שיפורים בעיצוב IOL.
- מחקרים נוספים יכולים להרחיב את הממצאים הקשורים לפיזור אור.
שאלות נפוצות
Executive Industry Relevance
Quantitative evaluation of light scattering from intraocular lenses (IOLs) is critical for de-risking optical device portfolios and predicting patient-relevant visual side effects. The scanning light scattering profiler (SLSP) enables non-clinical, full-angle assessment of forward and backward scatter, supporting early identification of designs or materials prone to unwanted optical phenomena. This capability strengthens predictive confidence at the device development inflection point, reducing downstream clinical risk and portfolio attrition.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables hypothesis-driven interrogation of IOL material and design impact on light scatter.
- Supports mechanistic de-risking by quantifying directionality and intensity of scatter.
- Facilitates functional validation of optical targets before clinical translation.
Screening & Assay Development
- Prepares validated optical systems for downstream device screening workflows.
- Standardizes quantitative scatter measurements for reproducibility across IOL candidates.
- Enables scalable, platform-based evaluation of new lens materials and geometries.
Translational & Preclinical Research
- Aligns non-clinical scatter profiles with translational endpoints such as glare and image quality.
- Supports continuity from benchtop evaluation to preclinical device selection.
- Reduces risk of late-stage optical failures by informing design iteration early.
Pipeline & Workflow Integration
The SLSP methodology integrates at the interface of device discovery, lead identification, and preclinical evaluation for ophthalmic implants and optical components.
- Discovery Biology: Quantifies light scatter to clarify mechanistic sources of optical defects.
- Screening: Provides reproducible, quantitative readouts for comparative assessment of IOL candidates.
- Analytics: Delivers angle-resolved scatter data to support statistical comparison of device performance.
- Translational Research: Bridges non-clinical scatter metrics with patient-relevant visual outcomes.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for evaluating diverse optical devices beyond IOLs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in device safety and performance by quantifying scatter directionality and intensity.
- Operational Value: Standardizes measurement protocols for reproducibility and scalability across R&D teams.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and reduces late-stage optical risk in device portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of IOL and optical device candidates for advancement.
Implementation Considerations
- Requires expertise in optical alignment and photometric instrumentation.
- Demands access to programmable goniophotometer platforms and laser safety infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of scatter measurement parameters and data analysis.
- Adaptable to various optical device formats with appropriate mounting and alignment adjustments.
- Practical limitations include sensitivity to alignment errors and the need for controlled ambient lighting.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Title
0:52
Scanning Light Scattering Profiler (SLSP) Measurement Platform Preparation
3:46
Scanning Light Scattering Profiler Experimentation
4:55
Results: How Beam Profile Diameter and Angle of Incidence Affect Observed Light Scatter from Intraocular Lenses
6:08
Conclusion
