ஒரு காண்டாக்ட் லென்ஸில் ஒரு லேசர்

கண்ணுக்குள் இருக்கும் அழுத்தம், கிளாக்கோமாவைக் (glaucoma) கண்டறிவதற்கும் நிர்வகிப்பதற்கும் ஒரு முக்கிய எண். ஆனாலும் அது மருத்துவமனை வருகைகளின்போது மருத்துவப் பணியாளர்களால் மட்டுமே அளக்கப்படுகிறது. அவ்வப்போதான அந்த அளவீடுகள், ஒரு நாளில் நிகழும் ஏற்ற இறக்கங்களைத் தவறவிடுகின்றன — துல்லியமான நோயறிதலுக்கும் சிகிச்சைக்கும் மிக முக்கியம் என்று ஆய்வாளர்கள் விவரிக்கும் ஏற்ற இறக்கங்கள்.

தொடர்ச்சியான உணரிக்கு ஒரு காண்டாக்ட் லென்ஸ் இயல்பான இடம்: அது கண்ணின் மேல் அமர்கிறது; 140 மில்லியனுக்கும் மேற்பட்டோர் ஏற்கெனவே ஒன்றை அணிகிறார்கள் என்று ஆய்வுக் கட்டுரை குறிப்பிடுகிறது. மென்மையான லென்ஸ் கார்னியாவின் வடிவத்தைப் பின்பற்றுகிறது; அழுத்தம் உயரும்போது கார்னியா மிகச் சிறிதளவு புடைக்கிறது — சில மில்லிமீட்டர் பாதரசத்துக்கு (mmHg) சுமார் 0.1% இழுவிசை, மருத்துவர்களுக்குத் தேவையான பிரிதிறன். மெல்லிய, ஒளிபுகும் பிளாஸ்டிக் துண்டுக்குள் இவ்வளவு சிறிய நீட்சிகளை அளப்பதுதான் கடினமான பகுதி.

கோடுகளை எண்ணுவதன் வரம்பு

பல ஒளியியல் உணரிகள் லென்ஸின் இழுவிசையை ஒரு சீரான அமைப்பிலிருந்து படிக்கின்றன — ஒரு கீற்றணி (grating), ஒரு ஃபோட்டானிக் படிகம், ஒன்றின்மேல் ஒன்றான இரண்டு கீற்றணிகள் — லென்ஸ் நீளும்போது அவற்றின் இடைவெளி மாறுகிறது. துபாயிலுள்ள XPANCEO ஆய்வு மையத்தைச் சேர்ந்த செர்கேய் இவனோவ், இலியா ஃப்ராட்கின் மற்றும் சக ஆய்வாளர்கள் ஓர் அடிப்படைச் சிக்கலைச் சுட்டிக்காட்டுகின்றனர்: அத்தகைய எந்த உணரியின் துல்லியமும், அமைப்பிலுள்ள மறுநிகழ்வுகளின் எண்ணிக்கையால் வரம்பிடப்படுகிறது; இது நிச்சயமின்மைக் கொள்கையின் (uncertainty principle) விளைவு. ஒரு லென்ஸில் கிடைக்கும் சில மில்லிமீட்டர்களில், அந்த வரம்பு தேவைக்குச் சங்கடமான அளவுக்கு அருகில் உள்ளது.

அவர்களின் யோசனை வேறொன்றைப் படிப்பது: ஒரு லேசரின் நிறம்.

நீளும் ஒரு லேசர்

குழு ஒரு distributed-feedback லேசரை உருவாக்கியது: F8BT எனப்படும் ஒரு கரிமச் சாயத்தின் படலம், சுமார் 300 நானோமீட்டர் தடிமன், அதன் மேற்பரப்பு ஒவ்வொரு 335 நானோமீட்டருக்கும் அலையலையாக உள்ளது. அந்த அலைகள் லேசரின் ஆடிகளாகச் செயல்படுகின்றன. பச்சை ஒளியின் குறுகிய துடிப்புகளைப் பாய்ச்சும்போது, படலம் சுமார் 570 நானோமீட்டரில் மஞ்சள்-பச்சை ஒளியின் மிகக் குறுகிய கோட்டை உமிழ்கிறது, ஏறக்குறைய நேராக மேல்நோக்கி வெளிவருகிறது.

அந்தக் கோட்டின் அலைநீளம் அலை இடைவெளியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. லென்ஸை நீட்டினால், இடைவெளி பெரிதாகிறது, கோடு சிவப்பு நோக்கி நகர்கிறது. நன்மை பெரிய எதிர்வினை அல்ல — அந்தப் பகுதி சாதாரணமானது — மாறாக மிகக் குறுகிய கோடு; அதன் அகலம் கீற்றணியின் அளவைச் சார்ந்ததல்ல. குறுகிய கோட்டை, கொள்கையளவில், மிக அதிகத் துல்லியத்துடன் கண்டறிய முடியும்.

கீற்றணி புற ஊதா ஒளியால் ஒரே வெளிப்பாட்டில் எழுதப்பட்டு, சாயத்தில் நகலெடுக்கப்பட்டு, பின்னர் அறை வெப்பநிலையில், பசையோ அழுத்தமோ இல்லாமல், மென்மையான சிலிக்கோன் லென்ஸின் மேல் மிதக்கவிடப்படுகிறது. இந்தச் செயல்முறை தூக்கியெறியும் லென்ஸ்களின் பெருமளவு உற்பத்திக்கு ஏற்றது என்று ஆய்வாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

போலிக் கண்ணில் சோதனை

கருவியைச் சோதிக்க, அவர்கள் ஒரு செயற்கைக் கண்ணை உருவாக்கினர்: கார்னியா, ஸ்க்லீரா வடிவிலான ஒரு சிலிக்கோன் சவ்வு, மோட்டார் பொருத்திய ஊசிக்குழாயால் அழுத்தமூட்டப்படும் ஓர் அறையின் மேல், கண்ணீருக்குப் பதிலாக சிலிக்கோன் எண்ணெய். அதன் கார்னியா 40 mmHg-இல் சுமார் 150 மைக்ரோமீட்டர் உயர்கிறது; அது உண்மையான கண்ணின் அதே அளவில் உருமாறுகிறது என்று ஆய்வாளர்கள் காட்டுகின்றனர் — அதே நேரம் இது பெரிதும் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட மாதிரி என்று வலியுறுத்துகின்றனர்.

லென்ஸ் அதிகம் நீளும் கார்னியா விளிம்புக்கு அருகே லேசர் பகுதியை வைத்து, அவர்கள் அழுத்தத்தை ஒருமுறை 45 mmHg வரை உயர்த்திக் குறைத்தனர். அழுத்தம் உயர்ந்தபோது லேசர் கோடு சிவப்பு நோக்கி mmHg-க்கு 0.027 நானோமீட்டர் நகர்ந்தது. பத்து அளவுத்திருத்தப் புள்ளிகளில், அளவீடுகள் ஒரு நேர்கோட்டிலிருந்து சராசரியாக 1.2 mmHg விலகின — கண்காணிப்புக்குத் தேவையான துல்லியத்தின் அளவு.

இதன் பொருள் பற்றி ஆய்வாளர்கள் வெளிப்படையாக உள்ளனர். இந்தத் துல்லியம், அதே அளவிலான ஒரு செயலற்ற (passive) கீற்றணியின் கோட்பாட்டு வரம்பின் அதே அளவில் உள்ளது; இன்னும் அதை மிஞ்சவில்லை. தற்போதைய தடைகள் ஆய்வகத்தில் பயன்படுத்தப்பட்ட நிறமாலைமானியும் அழுத்தமானியும்; பிழையின் ஒரு பகுதி சோதனை அமைப்பிலிருந்தே வருகிறது.

கண்ணுக்கு இன்னும் நெடுந்தொலைவு

செய்ய வேண்டியவற்றை விவாதப் பகுதி பட்டியலிடுகிறது:

• பாதுகாப்பு: ஒவ்வோர் அளவீடும் ஒரு 8 நானோவினாடி ஒளிவீச்சைப் பயன்படுத்துகிறது; விழித்திரையை அடையும் ஒளி, அளக்கப்பட்ட காய வரம்பைவிடச் சுமார் பத்து மடங்கு குறைவு என்று மதிப்பிடப்படுகிறது.
• ஒருங்கிணைப்பு: பம்ப் லேசரும் நிறமாலைமானியும் இன்று வெளியே உள்ளன; சிறிய பச்சை லேசர் டையோடுகளையும் நுண்ணிய அலைநீள வாசிப்பான்களையும் குழு பரிந்துரைக்கிறது.
• வெப்பநிலை: லென்ஸை ஒரு டிகிரி சூடாக்கினால் அளவீடு சுமார் 2 mmHg நகர்கிறது; எனவே உண்மையான கருவி வெப்பநிலையையும் அளக்க வேண்டும்.
• உயிரிணக்கம் (biocompatibility): சாயப் படலம் தற்போது மேற்பரப்பில் உள்ளது; அதை லென்ஸுக்குள் அடைத்துச் சோதிக்க வேண்டும்.

விலங்குக் கண்களிலும், பின்னர் மனிதர்களிலும் சரிபார்ப்பு இன்னும் முன்னால் உள்ளது. அனைவரும் XPANCEO நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த ஆய்வாளர்கள், இந்த ஆய்வு தொடர்பாக நிறுவனம் வைத்துள்ள காப்புரிமை விண்ணப்பம் தவிர வேறு போட்டி நலன்கள் எதுவும் இல்லை என்று அறிவிக்கின்றனர்.