Skupina australských vědců z University of New South Wales (UNSW) v Sydney zkoumá možnost implantace miniaturních solárních panelů do očních bulv lidí, které by mohly způsobit revoluci v léčbě nevyléčitelných očních chorob.
Neuroprotetika, o zařízeních, která obnovují ztracenou funkčnost interakcí s nervovým systémem, nabízí slibné cesty ke zlepšení kvality života. Tento koncept je paralelní se známým kochleárním implantátem, který převádí zvuk na elektrické signály ke stimulaci sluchového nervu u lidí s těžkou ztrátou sluchu.
Výzkumníci z různých oborů, včetně inženýrů, neurologů, klinických lékařů a biotechnologů, plánují tuto technologii využít k řešení problémů se zrakem způsobených poškozením fotoreceptorů, buněk zodpovědných za rozpoznávání světla a barev.
Dr. Udo Romer, specialista na fotovoltaiku nebo technologii solárních panelů, vedl výzkum na UNSW. Lidé s onemocněními, jako je degenerace pigmentu sítnice a věkem podmíněná makulární degenerace, zažívají postupnou ztrátu zraku, jak se jejich fotoreceptory zhoršují. Romer navrhuje nový přístup, který obchází poškozené fotoreceptory pomocí solární technologie k přeměně světla vstupujícího do oka na elektřinu, což usnadňuje přenos vizuální informace do mozku.
Tradiční metody využívající implantáty na bázi elektrod vyžadují složité postupy se zaváděním drátů do oka. Naproti tomu Romerův koncept zahrnuje připojení miniaturního solárního panelu k oční bulvě, čímž se eliminuje potřeba objemných drátů. Toto samonapájecí přenosné řešení má za cíl přeměnit světlo přímo na elektrické impulsy, které mozek interpretuje jako vizuální podněty.
Zatímco předchozí výzkum zkoumal integraci solárních článků pro obnovení zraku, Romer se zaměřil na polovodičové materiály, jako je arsenid galia a fosfid gallium indium.
Tyto materiály nabízejí větší flexibilitu při ladění vlastností ve srovnání s běžnými zařízeními na bázi křemíku. Romer zdůrazňuje, že ke stimulaci neuronů je zapotřebí vyšší napětí, což vyžaduje kombinaci několika solárních článků. Současný výzkum je ve fázi proof-of-concept a první experimenty demonstrují úspěšné umístění dvou solárních článků na velkou plochu v laboratoři.
Další krok zahrnuje miniaturizaci těchto článků na pixely vhodné pro obnovu zraku, následovanou integrací dalších solárních článků pro zvýšení výstupního napětí. Romer předpovídá, že budoucí iterace této technologie budou mít velikost přibližně 2 mm² s velikostí pixelů přibližně 50 mikrometrů. Před klinickou implementací však přetrvávají významné překážky, včetně rozsáhlého laboratorního testování a testování na zvířatech.
Problémy související s intenzitou slunečního záření navíc vyžadují další zařízení, jako jsou brýle nebo chytré brýle, které zesílí sluneční signály, aby spolehlivě stimulovaly neurony.
Přestože vyhlídka na obnovu slunečního vidění nabízí naději pro lidi s degenerativními očními chorobami, její praktická realizace čeká na další vývoj a pečlivé vyhodnocení. "Je třeba poznamenat, že i při účinnosti solárních článků nemusí být sluneční světlo dostatečně silné, aby fungovalo s těmito solárními články implantovanými do sítnice," uvedl Romer v prohlášení. "Lidé možná budou muset nosit nějaké brýle nebo chytré brýle, které fungují v tandemu se solárními články schopnými zesílit sluneční signál na nezbytnou intenzitu potřebnou ke spolehlivé stimulaci neuronů v oku," dodal.
Přečtěte si také: