211service.com
Synsgenskabende implantater, der passer inde i øjet
En kommende generation af nethindeimplantater, der passer helt inde i øjet, vil bruge elektroniske komponenter i nanoskala til dramatisk at forbedre synskvaliteten for bæreren, ifølge to forskerhold, der udvikler sådanne enheder.
Lys eksploderer: Denne illustration viser nanoskala-elektroder, der stimulerer retinale neuroner med elektriske impulser til at sende lysinformation til hjernen.
Nuværende nethindeproteser, såsom Second Sight's Argus II , genoprette kun begrænset og sløret syn for personer, der er blindet af degenerativ øjensygdom. Bærere kan typisk skelne lys fra mørke og skelne former og konturer af genstande, men ikke meget mere.
Argus II, det første bioniske øje til at nå kommercielle markeder, indeholder en række af 60 elektroder, svarende til 60 pixels, som er implanteret bag nethinden for at stimulere de resterende sunde celler. Implantatet er forbundet til et kamera, der bæres på siden af hovedet, som videresender et video-feed.
Et lignende implantat, lavet af Bionic Vision Australien , inkorporerer kun 24 elektroder. Med så få elektroder er mængden af visuel information, der overføres til hjernen, begrænset: Tekst er for eksempel svær at læse. Second Sight annoncerede for nylig en metode, hvormed Argus II-brugere er i stand til at visualisere punktskrift i stedet for traditionel tekst.
I erkendelse af denne begrænsning har både Second Sight og Bionic Vision Australia annonceret, at de udvikler næste generations enheder med mere end 200 elektroder. Men rækker af nanoskala-elektroder, som i øjeblikket er ved at blive indarbejdet i nye nethinde-enheder, kan en dag give blinde mennesker 20/20 syn.
Mindre materialer har mulighed for at give billeder i højere opløsning, siger Shawn Kelly, en bioingeniør ved Carnegie Mellon University, som er ved at udvikle en nethindeprotese i mikroskala . Mindre elektroder kan komme tættere på individuelle nerver, og du kan have mange flere af dem.
Klarere overblik: Et nethindeimplantat, kun tre gange fire millimeter stort, klæber til nethinden ved siden af synsnerven (hvid plet til højre) i et griseøje.
I Israel ringede et firma Nano nethinden har udviklet et implantat, der består af fotosensorer, kredsløb og 676 elektroder, alle små nok til at passe på et enkelt implantat på størrelse med et barns fingernegl; i modsætning til Argus II kræver enheden intet eksternt kamera eller ledninger. Øjet er det mest lukkede rum i kroppen, siger Ra’anan Gefen, administrerende direktør for Nano Retina. Det er der, miniaturisering er nødvendig.
Virksomheden har allerede testet en prototype i grise, og det fungerede flot, fortæller Gefen. De bygger nu en menneskelig prototype, der skal forbedre både kvaliteten og antallet af elektroder og potentielt nå op til 5.000. Vores mål er at komme til 20/20 [vision], siger Gefen. Jeg er sikker på, at vi kan nå dertil. Virksomheden håber at gå i gang med kliniske forsøg inden for to år.
Et andet hold, dette ved University of California, San Diego, bruger nanoteknologi til direkte at efterligne celler fundet i øjet. Massoud Khraiche og kolleger konstruerede en implantat af silicium nanotråde, der afspejler formen, fordelingen og funktionen af naturlige fotoreceptorer. Enestående kombinerer denne tilgang både lysdetektion og neuronstimulering i et enkelt materiale uden behov for yderligere fotosensorer eller et kamera til at fange lys.
Nanotråde er perfekte til øjne, siger Khraiche. De fanger lys godt og er små. Han præsenteret detaljer på enheden på årsmødet i Selskabet for Neurovidenskab i oktober. Holdet tester det i øjeblikket i kaniner.
Nanotech-implantater lover meget for fremtidige applikationer, siger Kelly, som ikke er involveret i nogen af grupperne, men de skal designes omhyggeligt. For det første, siger han, er der sikkerhedsmæssige betænkeligheder ved at påføre nanomaterialer direkte på nethinden, og der vil være behov for løbende undersøgelser af, hvor længe en nanoteknologi-afledt enhed sikkert kan overleve inde i kroppen.