Skupina austrálskych vedcov z University of New South Wales (UNSW) v Sydney skúma možnosť implantácie miniatúrnych solárnych panelov do očných buliev ľudí, čo by mohlo spôsobiť revolúciu v liečbe nevyliečiteľných očných chorôb.
Neuroprotetika, o zariadeniach, ktoré obnovujú stratenú funkčnosť interakciou s nervovým systémom, ponúkajú sľubné cesty na zlepšenie kvality života. Tento koncept je paralelný so známym kochleárnym implantátom, ktorý premieňa zvuk na elektrické signály na stimuláciu sluchového nervu u ľudí s ťažkou poruchou sluchu.
Výskumníci z rôznych oblastí, vrátane inžinierov, neurológov, lekárov a biotechnológov, plánujú použiť túto technológiu na riešenie problémov so zrakom spôsobených poškodením fotoreceptorov, buniek zodpovedných za rozpoznávanie svetla a farieb.
Dr Udo Romer, špecialista na fotovoltaiku alebo technológiu solárnych panelov, viedol výskum v UNSW. Ľudia s ochoreniami, ako je degenerácia pigmentu sietnice a vekom podmienená degenerácia makuly, zažívajú postupnú stratu zraku, keď sa ich fotoreceptory zhoršujú. Romer navrhuje nový prístup, ktorý obchádza poškodené fotoreceptory pomocou solárnej technológie na premenu svetla vstupujúceho do oka na elektrinu, čo uľahčuje prenos vizuálnych informácií do mozgu.
Tradičné metódy využívajúce implantáty na báze elektród vyžadujú zložité postupy so zavedením drôtov do oka. Na rozdiel od toho Romerov koncept zahŕňa pripojenie miniatúrneho solárneho panelu k očnej gule, čím sa eliminuje potreba objemných drôtov. Toto samonapájacie, prenosné riešenie má za cieľ premieňať svetlo priamo na elektrické impulzy, ktoré mozog interpretuje ako vizuálne podnety.
Zatiaľ čo predchádzajúci výskum skúmal integráciu solárnych článkov na obnovenie videnia, Romer sa zameral na polovodičové materiály, ako je arzenid gália a fosfid gália a india.
Tieto materiály ponúkajú väčšiu flexibilitu pri ladení vlastností v porovnaní s bežnými zariadeniami na báze kremíka. Romer zdôrazňuje, že na stimuláciu neurónov je potrebné vyššie napätie, čo si vyžaduje kombináciu niekoľkých solárnych článkov. Súčasný výskum je v štádiu overovania koncepcie a prvé experimenty demonštrujú úspešné umiestnenie dvoch solárnych článkov na veľkú plochu v laboratóriu.
Ďalší krok zahŕňa miniaturizáciu týchto buniek na pixely vhodné na obnovu videnia, po ktorej nasleduje integrácia ďalších solárnych článkov na zvýšenie výstupného napätia. Romer predpovedá, že budúce iterácie technológie budú mať veľkosť približne 2 mm² s veľkosťou pixelov približne 50 mikrometrov. Pred klinickou implementáciou však zostávajú významné prekážky vrátane rozsiahleho laboratórneho testovania a testovania na zvieratách.
Okrem toho si problémy súvisiace s intenzitou slnečného žiarenia vyžadujú ďalšie zariadenia, ako sú okuliare alebo inteligentné okuliare na zosilnenie slnečných signálov na spoľahlivú stimuláciu neurónov.
Hoci perspektíva obnovenia slnečného videnia ponúka nádej pre ľudí s degeneratívnymi ochoreniami oka, jej praktická realizácia čaká na ďalší vývoj a starostlivé vyhodnotenie. "Treba poznamenať, že aj pri účinnosti solárnych článkov nemusí byť slnečné svetlo dostatočne silné na to, aby fungovalo s týmito solárnymi článkami implantovanými do sietnice," uviedol Romer vo vyhlásení. "Ľudia možno budú musieť nosiť nejaké okuliare alebo inteligentné okuliare, ktoré fungujú v tandeme so solárnymi článkami schopnými zosilniť slnečný signál na potrebnú intenzitu potrebnú na spoľahlivú stimuláciu neurónov v oku," dodal.
Prečítajte si tiež: