Vlad Krasen
0 
1408
214
O retină artificială din cerneală organică și aur poate fi capabilă să refacă viziunea într-o zi, sugerează un nou studiu.
Noul dispozitiv este o foaie extrem de subțire de pigmenți din cristale organice, care sunt utilizate pe scară largă în cerneala de imprimare, cosmetice și tatuaje. Când acești pigmenți sunt aranjați într-o anumită geometrie stratificată, cristalele pot absorbi lumina și o pot converti în semnale electrice, la fel ca celulele sensibile la lumină - numite fotoreceptori - în retina ochiului și fac posibilă vederea, potrivit studiului publicat mai. 2 în revista Advanced Materials.
Dispozitivul are o promisiune pentru refacerea vederii pentru milioane de persoane cu boli precum retinita pigmentară, o boală genetică a ochilor și degenerarea maculară legată de vârstă, o cauză principală a orbirii în rândul persoanelor în vârstă.
În aceste boli, fotoreceptorii se pierd, dar se păstrează alți neuroni din retină care prelucrează semnalele electrice și le transmit către creier. „Avem acești neuroni care sunt perfect sănătoși și funcționali”, a declarat cercetătorul senior Eric Glowacki, un cercetător care studiază electronice organice la Universitatea Linköping din Suedia. „Așa rezultă, putem ocoli fotoreceptorii și putem stimula direct neuronii?” [Super-Intelligent Machines: 7 Robotic Futures]
Evitarea fotoreceptorilor din ochi nu este o idee nouă. Există și alte implanturi retiniene care sunt testate la om sau care sunt deja pe piață. Unii folosesc camere externe care transmit la electrozi implantați în retină și alimentează dispozitivul folosind o altă unitate implantată în spatele urechii. Alte echipe explorează abordări wireless folosind celule solare miniaturizate ca stand-in pentru fotoreceptori.
Ceea ce diferențiază noul implant este faptul că este wireless și folosește compuși organici în loc de material pe bază de siliciu, ceea ce face mai probabil să fie acceptat de organism.
"Acest lucru este destul de unic", a spus Derrick Cheng, un cercetător la Universitatea Brown care studiază abordările biohidrice ale implanturilor de retină, dar nu a fost implicat în noul studiu. „Ochiul are, în mod natural, un strat pigmentat. Deci, această abordare este mai asemănătoare cu ceea ce arată de fapt retina”.
Dispozitivul este, de asemenea, extrem de subțire, ceea ce este esențial pentru orice lucru care trebuie implantat în țesutul delicat al ochilor, a spus Cheng. Într-adevăr, la doar 80 de nanometri, este de 100 de ori mai subțire decât un singur neuron și de 500 de ori mai subțire decât cele mai subțiri implanturi retinice de silicon, potrivit studiului.
Este dificil să creezi implanturi wireless care să genereze suficientă putere pe cont propriu pentru a activa neuronii. Pentru Glowacki și colegii săi, găsirea soluției presupune testarea și optimizarea diferitelor combinații de pigmenți care sunt buni la absorbția luminii. Au pus două straturi de doi pigmenți diferiți pe un strat de aur. Când acest sandviș este expus la lumină, electronii se acumulează deasupra, iar încărcarea pozitivă se duce în partea de jos, încărcând stratul de aur. Când este plasat în apă sărată, care este similar cu mediul din interiorul ochiului, dispozitivul generează un câmp electric care este sesizat de neuronii vecini.
Când a venit momentul să testeze dispozitivul pe o retină, Yael Hanein, profesor de inginerie electrică la Universitatea Tel Aviv din Israel, și echipa ei au extras retine din embrioni de pui. Pe măsură ce un pui crește în ou, ochii lui se dezvoltă până în ziua 14, dar fotoreceptorii nu se formează până în ziua 16. Acest lucru oferă cercetătorilor o fereastră de două zile pentru a pune mâna pe o retină „oarbă”..
După ce au atașat dispozitivul la retina de pui extrasă, cercetătorii au strălucit lumina și au descoperit că a generat suficientă energie electrică pentru a stimula restul neuronilor retinei. „Aceasta a fost realizarea încununată”, a spus Glowacki .
Echipa testează acum dispozitivul la iepuri vii, cu ajutorul chirurgilor voluntari ai retinei umane. Deși iepurii nu sunt orbi, în mod natural nu văd roșu, deoarece au fotoreceptori doar pentru spectre verzi și albastre. Dacă implantul de retină, care ridică spectrul roșu, funcționează așa cum se dorește, cercetătorii ar putea vedea răspunsul neuronal rezultat în cortexul vizual al animalelor, a spus Glowacki. Cu alte cuvinte, ei ar putea vedea dacă dispozitivul permite animalelor să vadă roșu.
Articolul original pe .