Американські біотехнологи створили прототип штучної сітківки ока, що не вимагає системи живлення, і працює на енергії інфрачервоного випромінювання.
Про це йдеться в статті, опублікованій в журналі Nature Photonics, повідомляє РИА "Новости".
На сьогоднішній день науковці в усьому світі розробляють кілька видів імплантатів, в теорії здатних повернути зір, втрачений в результаті дегенеративних хвороб або подій. В одних випадках біологи експериментують зі стовбуровими клітинами або окремими клітинами сітківки, в інших - фізики і біотехнологи намагаються пристосувати різні електронні прилади до роботи з мозком людини і тварин. Але до цих пір ні в одному дослідженні не було досягнуто суттєвих успіхів.
Група науковців під керівництвом Джеймса Лаудіна зі Стенфордського університету (США) розробила новий тип електронної сітківки ока, придатної для отримання зображення високої чіткості і не вимагає зовнішнього джерела живлення - основної перешкоди на шляху розвитку подібних технологій.
"Наш винахід працює приблизно так само, як сонячні батареї на даху будинку, перетворюючи світло в електричні імпульси. Однак у нашому випадку електрику живить не "холодильник", а направляється в сітківку в якості сигналу", - пояснив один з учасників групи Деніел Паланкер.
Штучна сітківка ока Лаудіна і його колег представляє собою набір з безлічі мікроскопічних одиничних кремнієвих пластинок, які об'єднують в собі світлочутливий елемент, генератор електрики, а також деякі інші елементи.
Для роботи цієї сітківки необхідні спеціальні окуляри з вбудованою відеокамерою і кишеньковий комп'ютер, що обробляє зображення.
Цей пристрій працює таким чином: камера в окулярах безперервно перетворює світло в порції електронних імпульсів. Кожен "кадр" обробляється на комп'ютері, ділиться на дві половинки - для правого і лівого ока і передається в інфрачервоні випромінювачі на зворотному боці лінз очок.
Окуляри випускають короткі імпульси інфрачервоного випромінювання, яке активує фотодатчики на сітківці ока і змушує їх передавати електричні імпульси, які кодують картинку, в оптичні нейрони.
"Сучасні імплантати дуже громіздкі, і операції по вставці всіх необхідних компонентів в око неймовірно складні. В нашому випадку хірург повинен зробити лише один невеликий надріз на сітківці і занурити під неї фоточутливий компонент пристрою", - продовжив Паланкер.
За словами науковців, використання інфрачервоного світла для передачі інформації володіє двома ключовими перевагами. По-перше, він дозволяє нарощувати потужність імпульсу до дуже високих значень, не викликаючи біль в живих клітинах сітківки, так як світлочутливі клітини не реагують на інфрачервоне випромінювання.
По-друге, висока потужність випромінювання покращує чіткість зображення в тих випадках, коли нейрони під сітківкою сильно пошкоджені або слабо реагують на електричні імпульси.
Науковці перевірили роботу свого винаходу на сетчатках очі і нервової тканини, взятих у зрячих і в сліпих пацюків. В цьому експерименті вони прикріплювали фотоелементи до невеликих шматочках сітківки, підключали електроди до прилеглих до неї нейронам і стежили, починають вони випускати імпульси при опроміненні видимим і інфрачервоним світлом.
Як стверджують Лаудін і його колеги, перевірка електронної сітківки завершилася вдало - нейрони, підключені до шматочків сітківки і зрячих, і сліпих пацюків, реагували на опромінення фотоелементів інфрачервоним випромінюванням.
Надалі, дослідники планують продовжити досліди на живих гризунах, а в перспективі вони спробують повернути зір декільком добровольцям після отримання відповідних дозволів і збільшення фінансування.
Нагадаємо, що двоє мешканців Британії, що страждали повною сліпотою протягом багатьох років, зуміли частково відновити свої зорові здібності завдяки революційній технології.
Комментариев нет:
Отправить комментарий