Implanty przywracające wzrok, które mieszczą się w oku

Według dwóch zespołów badawczych, które opracowują takie urządzenia, nadchodząca generacja implantów siatkówkowych, które w całości mieszczą się w oku, będzie wykorzystywać komponenty elektroniczne w nanoskali, aby radykalnie poprawić jakość widzenia użytkownika.

Wybuchy światła: Ta ilustracja przedstawia elektrody w nanoskali stymulujące neurony siatkówki impulsami elektrycznymi w celu wysyłania informacji o świetle do mózgu.

Obecne protezy siatkówki, takie jak Second Sight Argus II , przywrócić tylko ograniczone i rozmyte widzenie osobom zaślepionym chorobą zwyrodnieniową oczu. Użytkownicy zazwyczaj potrafią odróżnić światło od ciemności oraz rozróżniać kształty i kontury przedmiotów, ale niewiele więcej.

Argus II, pierwsze bioniczne oko, które pojawiło się na rynku komercyjnym, zawiera szereg 60 elektrod, zbliżonych do 60 pikseli, które są wszczepiane za siatkówką w celu stymulowania pozostałych zdrowych komórek. Implant jest połączony z kamerą noszoną z boku głowy, która przekazuje obraz wideo.

Podobny implant, wykonany przez Bionic Vision Australia , zawiera tylko 24 elektrody. Przy tak małej liczbie elektrod ilość informacji wizualnych przesyłanych do mózgu jest ograniczona: na przykład tekst jest trudny do odczytania. Firma Second Sight ogłosiła niedawno metodę, dzięki której użytkownicy Argus II mogą wizualizować alfabet Braille'a zamiast tradycyjnego tekstu.

Uznając to ograniczenie, zarówno Second Sight, jak i Bionic Vision Australia ogłosiły, że opracowują urządzenia nowej generacji z ponad 200 elektrodami. Ale macierze nanoskalowych elektrod, które są obecnie włączane do nowych urządzeń siatkówkowych, mogą pewnego dnia zapewnić niewidomym widzenie 20/20.

Mniejsze materiały mają możliwość tworzenia obrazów o wyższej rozdzielczości, mówi Shawn Kelly, bioinżynier z Carnegie Mellon University, który opracowuje Proteza siatkówki w mikroskali . Mniejsze elektrody mogą zbliżyć się do poszczególnych nerwów, a można ich mieć znacznie więcej.

Wyraźniejszy widok: Implant siatkówki, o wymiarach zaledwie trzech na cztery milimetry, przylega do siatkówki obok nerwu wzrokowego (biała plamka po prawej) w oku świni.

W Izraelu firma o nazwie Nano Retina opracował implant składający się z fotoczujników, obwodów i 676 elektrod, wszystkie wystarczająco małe, aby zmieścić się na jednym implancie wielkości paznokcia dziecka; w przeciwieństwie do Argusa II urządzenie nie wymaga zewnętrznej kamery ani przewodów. Oko to najbardziej ograniczona przestrzeń w ciele, mówi Ra’anan Gefen, dyrektor zarządzający Nano Retina. Właśnie tam potrzebna jest miniaturyzacja.

Firma przetestowała już prototyp na świniach i działał pięknie, mówi Gefen. Obecnie budują ludzki prototyp, który powinien poprawić zarówno jakość, jak i liczbę elektrod, potencjalnie sięgając nawet 5000. Naszym celem jest osiągnięcie 20/20 [wizji], mówi Gefen. Jestem pewien, że możemy się tam dostać. Firma ma nadzieję rozpocząć badania kliniczne w ciągu dwóch lat.

Inny zespół, ten z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, wykorzystuje nanotechnologię do bezpośredniego naśladowania komórek znajdujących się w oku. Massoud Khraiche i współpracownicy zaprojektowali i wszczepiać nanodrutów krzemowych, które odzwierciedlają kształt, rozmieszczenie i funkcję naturalnych fotoreceptorów. W wyjątkowy sposób to podejście łączy zarówno wykrywanie światła, jak i stymulację neuronów w jednym materiale, bez potrzeby stosowania dodatkowych fotoczujników lub kamery do przechwytywania światła.

Nanodruty są idealne dla oczu, mówi Khraiche. Dobrze wychwytują światło i są malutkie. On prezentowane szczegóły na urządzeniu na dorocznym spotkaniu Towarzystwa Neuronauki w październiku. Zespół obecnie testuje go na królikach.

Implanty nanotechnologiczne są bardzo obiecujące w przyszłych zastosowaniach, mówi Kelly, który nie jest zaangażowany w żadną grupę, ale muszą być starannie zaprojektowane. Po pierwsze, mówi, istnieją obawy związane z bezpieczeństwem stosowania nanomateriałów bezpośrednio na siatkówkę i będą potrzebne ciągłe badania nad tym, jak długo urządzenie oparte na nanotechnologii może bezpiecznie przetrwać w ciele.

ukryć