Austrāliešu zinātnieku grupa no Jaundienvidvelsas universitātes (UNSW) Sidnejā pēta iespēju implantēt miniatūras saules paneļus cilvēku acs ābolos, kas varētu mainīt neārstējamu acu slimību ārstēšanu.
Neiroprotezēšana par ierīcēm, kas atjauno zaudēto funkcionalitāti, mijiedarbojoties ar nervu sistēmu, piedāvā daudzsološus ceļus dzīves kvalitātes uzlabošanai. Koncepcija velk paralēles ar labi zināmo kohleāro implantu, kas pārvērš skaņu elektriskos signālos, lai stimulētu dzirdes nervu cilvēkiem ar smagu dzirdes zudumu.
Pētnieki no dažādām jomām, tostarp inženieri, neirologi, klīnicisti un biotehnologi, plāno izmantot šo tehnoloģiju, lai atrisinātu redzes problēmas, ko izraisa fotoreceptoru bojājumi - šūnas, kas atbild par gaismas un krāsu atpazīšanu.
Dr Udo Romer, fotoelementu jeb saules paneļu tehnoloģijas speciālists, vadīja UNSW pētījumu. Cilvēkiem ar tādiem stāvokļiem kā tīklenes pigmenta deģenerācija un ar vecumu saistīta makulas deģenerācija piedzīvo pakāpenisku redzes zudumu, jo viņu fotoreceptori pasliktinās. Romers piedāvā jaunu pieeju, kas apiet bojātos fotoreceptorus, izmantojot saules tehnoloģiju, lai pārvērstu acī ieplūstošo gaismu elektrībā, kas atvieglo vizuālās informācijas pārraidi uz smadzenēm.
Tradicionālās metodes, kurās izmanto implantus, kuru pamatā ir elektrodi, prasa sarežģītas procedūras ar vadu ievadīšanu acī. Turpretim Romera koncepcija ietver miniatūra saules paneļa pievienošanu acs ābolam, novēršot nepieciešamību pēc lielgabarīta vadiem. Šī pašdarbināmā, pārnēsājamā risinājuma mērķis ir pārvērst gaismu tieši elektriskos impulsos, ko smadzenes interpretē kā vizuālus stimulus.
Lai gan iepriekšējie pētījumi ir pētījuši saules bateriju integrāciju, lai atjaunotu redzi, Romers koncentrējās uz pusvadītāju materiāliem, piemēram, gallija arsenīdu un gallija indija fosfīdu.
Šie materiāli piedāvā lielāku elastību regulēšanas īpašībās, salīdzinot ar parastajām ierīcēm, kuru pamatā ir silīcijs. Romers uzsver, ka neironu stimulēšanai ir nepieciešami augstāki spriegumi, kam nepieciešams apvienot vairākas saules baterijas. Pašreizējie pētījumi ir koncepcijas apstiprināšanas stadijā, un pirmie eksperimenti demonstrē veiksmīgu divu saules bateriju izvietošanu uz lielas virsmas laboratorijā.
Nākamais solis ietver šo šūnu miniaturizāciju līdz redzes atjaunošanai piemērotiem pikseļiem, kam seko papildu saules bateriju integrēšana, lai palielinātu izejas spriegumu. Romers prognozē, ka turpmākās tehnoloģijas atkārtojumi būs aptuveni 2 mm² lieli un pikseļu izmērs būs aptuveni 50 mikrometri. Tomēr pirms klīniskās ieviešanas joprojām ir būtiski šķēršļi, tostarp plašas laboratorijas un dzīvnieku pārbaudes.
Turklāt problēmas, kas saistītas ar saules gaismas intensitāti, prasa papildu ierīces, piemēram, brilles vai viedās brilles, lai pastiprinātu saules signālus, lai droši stimulētu neironus.
Lai gan saules redzes atjaunošanas perspektīva sniedz cerību cilvēkiem ar deģeneratīvām acu slimībām, tās praktiskā īstenošana gaida tālāku attīstību un rūpīgu izvērtēšanu. "Jāatzīmē, ka pat ar saules bateriju efektivitāti saules gaisma var nebūt pietiekami spēcīga, lai strādātu ar šīm tīklenē implantētajām saules baterijām," teikts Romera paziņojumā. "Cilvēkiem, iespējams, būs jāvalkā sava veida brilles vai viedās brilles, kas darbojas kopā ar saules baterijām, kas spēj pastiprināt saules signālu līdz vajadzīgajai intensitātei, kas nepieciešama, lai droši stimulētu neironus acī," viņš piebilda.
Lasi arī: