Işık saçılma Profiler (SLPS) Tabanlı Metodoloji İntraoküler Lenslerden İleri ve Geri Işık Saçılımını Kantitatif Olarak Değerlendirmek İçin Tarama
June 6th, 2017
Bu protokol, goniofotometre prensipleri kullanarak intraoküler merceklerden (IOL'ler) gelen ışığın ileri ve geri saçılmasının tam açılı kantitatif değerlendirilmesini sağlayan tarama ışık saçılım profilerini (SLSP) tanımlamaktadır.
Bu Taramalı Işık Saçılma Profilleyicisinin genel amacı, göz içi mercekten geçerken saçılan ışığın yoğunluğunu ve yönlülüğünü nicel olarak değerlendirmektir. Bu test konusu, belirli bir tasarımın veya malzemenin istenmeyen ışık saçılımına karşı daha hassas olup olmadığı gibi göz içi lensler alanındaki temel soruların ele alınmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin ana avantajı, nicel olması ve ışık saçılımının yönlülüğünü tespit etmek için kullanılabilmesidir.
Laboratuvarımda teknik bir ortak olan Claudine Krawczyk tarafından bir test prosedürü gösterilecek. Deney düzeneği bir tezgah üstü üzerine monte edilir. Özünde, bu programlanabilir 360 derece döndürme ve doğrusal öteleme aşaması etrafında tasarlanmış bir goniofotometre bulunur.
Sahne, öteleme ve eğim ayarlamalarına olanak tanıyan bir platform üzerinde durur. Sahnenin uzatılabilir kolunun ucuna monte edilmiş bir foto diyot, gonyofotometre sensörüdür. Farklı saçılma düzlemlerini ölçmek için en az 45 derece ayarlanabilen bir montaj üzerinde desteklenir.
Göz içi lensi gonyofotometrenin üzerinde tutmak için bir platform oluşturun. 18 inç x 18 inç hazırlık kartını desteklemek için üç veya dört adet 18 inç uzunluğunda, yarım inç çapında silindirik direk ve direk standı kullanın. Hazırlık kartı, altında asılı duran üç eksenli bir çeviri aşaması için temel görevi görür.
Ardından, deney için göz içi lensi edinin. Bu multifokal optik lens, bu gösteri için hizmet edecektir. Yapının göz içi lenslerinin onları yerinde tutması gerektiğini unutmayın.
Lensi platforma takmak için bu yapıları ve bir kelepçe kullanın. Burada lens takılır ve protokolde kullanıma hazır hale gelir. Gonyofotometre ışık kaynağı için dar çizgi genişliğinde bir lazer kaynağı kullanın.
Işını tek modlu iletimli bir optik fibere odaklamak için 10Xinfinity düzeltilmiş bir objektif lensi seçin. Işık kaynağını sütunlaştırmak için fiberi objektif merceğin odak noktasına yerleştirin. Ardından, Gauss ışınının çapını ayarlamak için ışık kaynağının önüne bir iris açıklığı yerleştirin.
Açıklık çapı, bir ila altı milimetre arasında bir insan gözünü temsil etmelidir. Işık kaynağını, göz içi lens doğrudan önünde olacak ve lensin odak düzlemi ışına dik olacak şekilde hizalayın. En önemli adım, göz içi lensin ışık kaynağı ile uygun şekilde hizalandığından emin olmaktır.
Göz içi lensi, ışık merkezinden geçerken yön değiştirmeyecek şekilde ayarlanmalıdır. Göz içi hizalama, lensten geçmeden önce ışık kaynağının yönlülüğünü belirlemek için göz içi lensin arkasında bir iğne deliği açıklığı kullanılarak yapılabilir. Lens konumu platform aşaması ile ayarlanabilir.
Şimdi, motorlu tablayı, dönme ekseni doğrudan göz içi lensin altında olacak şekilde konumlandırın. Bu, göz içi lensin gonyofotometre yörüngesinin merkezinde olmasını sağlar. Sinyal ve çözünürlük ihtiyaçlarını dengelemek için foto diyotu göz içi lens mesafesine ayarlamak için doğrusal çeviri kolunu kullanın.
Bu durumda, seçilen mesafe 6,75 santimetredir. Veri toplamadan önce, cihazın deney için yapılandırıldığından emin olun. Işığın göz içi lensi üzerindeki geliş açısının sıfır derece olduğunu kontrol edin.
Ardından, dikkatinizi irise çevirin ve diyafram açıklığının tipik bir iris çapıyla tutarlı olduğundan emin olun. Ayrıca göz içi lensten foto diyota olan mesafenin yanı sıra foto diyot açısının da doğru olup olmadığını kontrol edin. Bu noktada, veri toplamanın otomasyonunu sonlandırın.
Deney sırasında, dönme aşaması, farklı açılarda veri toplanmasına izin vermek için foto diyotu göz içi lens etrafında 360 derece süpürecektir. Açı adım boyutu, otomasyon programına bir girdidir. Deneyi gerçekleştirmeden önce, yansıtıcı olmayan iç kaplamaya sahip bir kap ile çevreleyerek cihaza gelen ışığı engelleyin.
Işık kaynağı için bir açıklık sağladığınızdan emin olun. Hazır olduğunuzda, deneyi tüm gereksiz ışıklar kapalıyken gerçekleştirin. Dönme açısının bir fonksiyonu olarak, ışın çapı ile saçılan ışığın yoğunluğu arasında doğrudan bir ilişki vardır.
Monofokal bir lens için bu verilerde iki iris açıklığı temsil edilmektedir. Siyah eğri, bir milimetrelik bir iris çapı içindir. Kırmızı eğri, 4,64 milimetrelik bir iris açıklığı içindir.
Niteliksel olarak fark açıktır. Veriler, sinyal yoğunluğundaki değişimin nicel bir çalışmasına izin verdi. Işık saçılma yoğunluğu da geliş açısından etkilenir.
Bu çizimde, monofokal bir lens için dört farklı geliş açısı için veri sağlanmıştır. Otlatma açısına yaklaşmak için geliş açısı arttıkça, çoğu ışık mercekten yansıdığı için saçılma yoğunluğu beklendiği gibi artar. Tek odaklı bir lensten gelen verileri çok odaklı bir lensten alınan verilerle karşılaştırın.
Veriler aynı geliş açılarına karşılık gelir. Geliş açısı arttıkça çok odaklı zirvelerin genişlemesine dikkat edin. 80 derecelik geliş açısındaki en yoğun zirve, ön ve arka saçılan ışık arasındaki sınırdadır.
Bu parlama olarak tanımlanabilir. Bu test konusu göz içi lensleri test etmek için geliştirilmiş olsa da, daha geniş bir etkiye sahiptir ve kontakt lenslerin ve diğer optik bileşenlerin test edilmesi için uygulanabilir. Bu videoyu izledikten sonra, göz içi lenslerden geçtikten sonra ışık saçılımının kantitatif değerlendirmesine goniofotometre konseptinin nasıl kopyalanacağını iyi anlamış olmalısınız.
Lazerlerle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve deneyi yürütürken her zaman koruyucu gözlük takmak gibi önlemlerin alınması gerektiğini unutmayın.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Genel Bakış
Bu protokol, intraoküler lenslerden (IOL) kaynaklanan ışık saçılmasının yoğunluğunu ve yönselliğini nicel olarak değerlendiren Taramalı Işık Saçılımı Profilörü (SLSP) hakkındadır. Teknik, gonyofotometre prensipleri üzerine kurulu olup IOL tasarımlarındaki istenmeyen ışık saçılmasına ilişkin temel soruları ele almayı amaçlamaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Optik
- Biyomedikal Mühendisliği
- Oftalmoloji
Arka Plan
- Intraoküler lensler (IOL) görme düzeltmesi için kritik öneme sahiptir.
- Işık saçılmasını anlamak, IOL tasarımlarını iyileştirmek için gereklidir.
- Mevcut yöntemler, ışık saçılmasının yönselliğini nicel olarak değerlendirmemektedir.
- SLSP, IOL performansını değerlendirmek için yeni bir yaklaşım sunar.
Çalışmanın Amacı
- IOL'lerden kaynaklanan ışık saçılmasını nicel olarak değerlendirmek.
- Farklı IOL tasarımlarının istenmeyen saçılmaya duyarlılığını belirlemek.
- IOL malzeme özelliklerine ilişkin anlayışı geliştirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Tam açılı ışık saçılması değerlendirmesi için gonyofotometre kullanımı.
- Hassas ölçümler için programlanabilir 360 derece dönüş.
- IOL'lerin doğru konumlandırılması için lineer çevirme aşaması.
- Deneysel kurulumun teknik bir çalışan tarafından gösterilmesi.
Ana Sonuçlar
- Işık saçılması yoğunluğu ve yönselliği hakkında nicel veriler elde edilmiştir.
- İstenmeyen saçılmayı en aza indiren tasarım/malzemelerin belirlenmesi.
- SLSP'nin güvenilir bir test yöntemi olarak doğrulanması.
- Çeşitli IOL tasarımlarının performansı hakkında bilgiler.
Sonuçlar
- SLSP, IOL'leri değerlendirmek için etkili bir araçtır.
- Nicel analiz, IOL tasarımında iyileştirmelere yol gösterebilir.
- Işık saçılması ile ilgili bulgular üzerinde daha fazla çalışma yapılabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
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
