211service.com
Tīklenes protēze, ko darbina gaisma
Tīklenes implanti, ko darbina gaisma, var novērst redzes zudumu ar vienkāršu operāciju.
Acis ar gaismu: Šī fotoelektriskā tīklenes protēze ir elastīga silīcija pikseļu loksne, kas pārvērš gaismu elektriskos signālos, kurus var uztvert acs neironi. Skenējošs elektronu mikrogrāfs parāda implantu cūkas acī.
Jaunajam implantam, kas darbojas kā kombinēta digitālā attēlveidošanas mikroshēma un fotoelementu bloks, ir nepieciešama daudz mazāk apjomīga aparatūra nekā iepriekšējiem dizainiem. Ierīces vēl ir jāpārbauda dzīviem dzīvniekiem vai cilvēkiem, taču implanti rada satraukumu pētnieku vidū, jo tiem ir lielāks pikseļu blīvums un tie var atjaunot vairāk redzes nekā citas tīklenes protezēšanas, pie kurām tiek strādāts.
Cilvēki, kas cieš no makulas deģenerācijas (visbiežākais akluma cēlonis gados vecākiem cilvēkiem) un dažiem citiem akluma veidiem, ir zaudējuši gaismu uztverošās šūnas tīklenē, taču viņiem joprojām ir pamatā esošās nervu šūnas, kas nodod vizuālu informāciju smadzenēm. Tīklenes implanti izmanto elektrodus, lai stimulētu šos nervus. Parasti protezēšanai ir nepieciešama apjomīga elektronika, kas atrodas uz acs, lai piegādātu strāvu, attēla datus vai abus mikroshēmai tīklenes iekšpusē. Jo vairāk aparatūras ir uzstādīts korpusā, jo lielāks risks pacientam. Un elektronikas sarežģītība parasti ir ierobežojusi šo sistēmu pikseļu skaitu.
Jaunais dizains, kas šodien aprakstīts žurnālā Dabas fotonika , novērš šīs problēmas, izmantojot gaismu gan kā attēla, gan strāvas avotu. Ierīce, ko izstrādājuši pētnieki Stenfordas Universitātē Palo Alto, Kalifornijā, apvieno infrasarkanās video projekcijas aizsargbrilles ar nelielu, bezvadu mikroshēmu, kas implantēta tīklenes iekšpusē.
Kamera uz brillēm pārraida video uz attēla procesoru, kas nosūta signālu atpakaļ uz infrasarkano staru projekcijas ekrāniem briļļu iekšpusē. Citi pētnieki agrāk ir mēģinājuši izstrādāt fotoelektriskos tīklenes implantus, taču tas nedarbojās. Ar gaismu, ko saulainā dienā nokļūstat tīklenes aizmugurē pie ekvatora, nepietiek, lai darbinātu tīklenes implantu, saka. Džeimss Loudins , pētnieks Stenfordā. Tātad Stenfordas sistēma nepaļaujas uz gaismu, kas nonāk acī; tā izmanto projekcijas sistēmu, lai radītu daudz intensīvākus signālus. Pētnieki izvēlējās infrasarkano gaismu, jo tas nesabojās un nesasilda nevienu no acs audiem, un to neuztvers nevienas atlikušās gaismas jutīgās šūnas un nesajauks attēlu, saka Loudins.
Infrasarkano attēlu uztver kompakts fotoelektrisko pikseļu klāsts, kas implantēts tieši tajā vietā, kur veselā acī būtu gaismas jutīgās šūnas. Katrs pikselis satur trīs infrasarkano staru jutīgas diodes, kas vērstas uz acs iekšpusi. Diodes pārvērš gaismu elektrībā, kas tiek izvadīta uz nervu šūnām ar elektrodiem, kas vērsti uz acs aizmuguri.
Stenfordas zinātnieki ir kartējuši iegūto nervu aktivitāti pelēm. Tagad viņi eksperimentē ar dažādiem dizainiem, tostarp elastīgu silīcija masīvu, kas var saliekties līdz acs izliekumam. Līdz šim pikseļu blīvākajam ir 178 pikseļi uz kvadrātmilimetru. Salīdzinājumam, pirmā tīklenes protēze, kas nonākusi tirgū (Eiropas pagājušā gada martā), izgatavojusi Otrais skats Sylmar, Kalifornijā, kopā ir 60 pikseļi, un tai ir nepieciešama apjomīgāka aparatūra.
Nākamais solis Stenfordas ierīcei ir vēl dažus gadus ilga drošības pārbaude pirms klīniskajiem izmēģinājumiem.