Grupė Australijos mokslininkų iš Naujojo Pietų Velso universiteto (UNSW) Sidnėjuje tiria galimybę į žmonių akių obuolius implantuoti miniatiūrines saulės baterijas, kurios gali pakeisti nepagydomų akių ligų gydymą.
Neuroprotezavimas – apie prietaisus, kurie atkuria prarastą funkcionalumą sąveikaudami su nervų sistema – siūlo daug žadančių būdų pagerinti gyvenimo kokybę. Ši koncepcija brėžia paraleles su gerai žinomu kochleariniu implantu, kuris paverčia garsą elektriniais signalais, kad stimuliuotų klausos nervą žmonėms, turintiems sunkų klausos praradimą.
Įvairių sričių mokslininkai, įskaitant inžinierius, neurologus, klinikus ir biotechnologus, planuoja panaudoti šią technologiją regėjimo problemoms, kurias sukelia fotoreceptorių – ląstelių, atsakingų už šviesos ir spalvų atpažinimą, – pažeidimai.
Dr. Udo Romeris, fotovoltinės arba saulės baterijų technologijos specialistas, vadovavo UNSW tyrimams. Žmonės, sergantys tokiomis ligomis kaip tinklainės pigmento degeneracija ir su amžiumi susijusi geltonosios dėmės degeneracija, palaipsniui praranda regėjimą, nes blogėja jų fotoreceptoriai. Romeris siūlo naują metodą, kuris aplenkia pažeistus fotoreceptorius naudojant saulės technologiją, kad į akį patenkančią šviesą paverstų elektra, o tai palengvina vaizdinės informacijos perdavimą į smegenis.
Tradiciniai metodai, naudojant implantus, pagrįstus elektrodais, reikalauja sudėtingų procedūrų įvedant laidus į akį. Priešingai, Romerio koncepcija apima miniatiūrinės saulės baterijos pritvirtinimą prie akies obuolio, todėl nereikia didelių laidų. Šiuo savaeigiu nešiojamu sprendimu siekiama šviesą tiesiogiai paversti elektriniais impulsais, kuriuos smegenys interpretuoja kaip regimuosius dirgiklius.
Nors ankstesniuose tyrimuose buvo tiriama saulės elementų integracija regėjimui atkurti, Romeris daugiausia dėmesio skyrė puslaidininkinėms medžiagoms, tokioms kaip galio arsenidas ir galio indžio fosfidas.
Šios medžiagos pasižymi didesniu derinimo savybių lankstumu, palyginti su įprastais silicio pagrindo įrenginiais. Romeris pabrėžia, kad norint stimuliuoti neuronus, reikia didesnės įtampos, o tam reikia sujungti keletą saulės elementų. Dabartiniai tyrimai yra koncepcijos įrodymo stadijoje, o pirmieji eksperimentai rodo sėkmingą dviejų saulės elementų išdėstymą dideliame laboratorijos paviršiaus plote.
Kitas žingsnis apima šių elementų miniatiūravimą iki vaizdo taškų, tinkamų regėjimui atkurti, o po to integruojami papildomi saulės elementai, siekiant padidinti išėjimo įtampą. Romeris prognozuoja, kad būsimos technologijos iteracijos bus maždaug 2 mm² dydžio, o pikselių dydis bus apie 50 mikrometrų. Tačiau iki klinikinio įgyvendinimo išlieka didelių kliūčių, įskaitant išsamius laboratorinius ir bandymus su gyvūnais.
Be to, dėl problemų, susijusių su saulės šviesos intensyvumu, reikia papildomų prietaisų, tokių kaip akiniai ar išmanieji akiniai, kad sustiprintų saulės signalus ir patikimai stimuliuotų neuronus.
Nors saulės regėjimo atkūrimo perspektyva teikia vilčių žmonėms, sergantiems degeneracinėmis akių ligomis, jo praktinis įgyvendinimas laukia tolesnio tobulinimo ir kruopštaus įvertinimo. „Reikėtų pažymėti, kad net esant saulės elementų efektyvumui, saulės šviesa gali būti nepakankamai stipri, kad veiktų su šiais į tinklainę implantuotais saulės elementais“, – sakoma Romerio pranešime. „Žmonėms gali tekti nešioti tam tikrus akinius arba išmaniuosius akinius, kurie veikia kartu su saulės elementais, galinčiais sustiprinti saulės signalą iki reikiamo intensyvumo, reikalingo patikimai stimuliuoti akies neuronus“, – pridūrė jis.
Taip pat skaitykite: