Inżynierowie z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii (UNSW) w Australii prowadzą badania nad nową metodą przywracania wzroku osobom z uszkodzonymi fotoreceptorami. Polega ona na wszczepieniu do siatkówki oka miniaturowych paneli słonecznych.
Panele te miałyby przekształcać światło w energię elektryczną, która stymulowałaby neurony w siatkówce i przesyłała informacje wzrokowe do mózgu.
Technologia ta jest wciąż na wczesnym etapie rozwoju, ale naukowcy są przekonani, że może ona mieć ogromny potencjał w leczeniu schorzeń takich jak retinitis pigmentosa i zwyrodnienie plamki żółtej związane z wiekiem.
Zalety tej metody:
- Nie wymaga stosowania przewodów ani baterii.
- Panele słoneczne są naturalnie zasilane światłem.
- Technologia jest skalowalna, co oznacza, że można ją dostosować do indywidualnych potrzeb pacjenta.
Wyzwania:
- Opracowanie paneli słonecznych, które są wystarczająco małe i wydajne, aby można je było wszczepić do oka.
- Zapewnienie, że panele słoneczne są biokompatybilne i nie powodują żadnych skutków ubocznych.
- Przeprowadzenie badań klinicznych, aby udowodnić bezpieczeństwo i skuteczność tej metody.
Naukowcy szacują, że minie jeszcze kilka lat, zanim ta technologia będzie gotowa do zastosowania u ludzi.
Jeśli badania się powiodą, ta nowa metoda może przywrócić wzrok milionom ludzi na całym świecie, którzy utracili go z powodu chorób zwyrodnieniowych siatkówki.
Implanty ślimakowe, które przekształcają dźwięki w sygnały elektryczne stymulujące nerw słuchowy, są już dobrze znane. Teraz naukowcy zastanawiają się, czy podobne rozwiązanie można zastosować w ludzkim oku, aby przywrócić wzrok osobom z uszkodzonymi fotoreceptorami, komórkami odpowiedzialnymi za wykrywanie światła i kolorów.
Dr Udo Roemer, inżynier z UNSW specjalizujący się w fotowoltaice, prowadzi pionierskie badania nad wykorzystaniem technologii słonecznej do przekształcania światła w elektryczność. Celem jest ominięcie uszkodzonych fotoreceptorów i przekazanie informacji wizualnych bezpośrednio do mózgu. To otwiera nowe możliwości dla osób cierpiących na retinitis pigmentosa czy związaną z wiekiem degenerację plamki żółtej, które prowadzą do stopniowej utraty wzroku.
Jednym z pomysłów jest mały panel słoneczny umieszczony na gałce ocznej, który przekształca światło w impuls elektryczny, tworząc pole widzenia. Taka technologia byłaby samowystarczalna i nie wymagałaby przewodów.
Dr Roemer bada alternatywne materiały półprzewodnikowe, takie jak arsenek galu i fosforki galu-indu, które pozwalają na lepsze dostosowanie właściwości i są bardziej wydajne niż tradycyjny krzem. Aby skutecznie stymulować neurony, potrzebne jest wyższe napięcie, które można osiągnąć, układając kilka ogniw słonecznych na sobie.
Badania są obecnie na etapie koncepcji. W laboratorium udało się już połączyć dwa ogniwa słoneczne, co daje obiecujące wyniki. Kolejnym krokiem będzie miniaturyzacja technologii do wielkości potrzebnej do odtworzenia wzroku i oddzielenie ich w taki sposób, aby mogły działać jak piksele.
Chociaż technologia ta jest nadal w fazie rozwoju i wymaga dalszych testów, w tym na modelach zwierzęcych, dr Roemer jest optymistyczny co do jej przyszłości. Przewiduje, że ostateczne urządzenie będzie miało rozmiar około 2 mm², z pikselami wielkości około 50 mikrometrów.
To ekscytujące czasy dla nauki i medycyny, a potencjalne możliwości przywrócenia wzroku osobom z zwyrodnieniowymi chorobami oczu są na wyciągnięcie ręki. Jednak, jak podkreśla dr Roemer, zanim technologia ta trafi do użytku klinicznego, potrzeba jeszcze wielu badań i czasu.
Źródło: University of New South Wales