Посилках з США в Україну

Новини для українців всього свту

Monday, Nov. 20, 2017

Протез сітківки ока

Автор:

|

Травень 24, 2012

|

Рубрика:

Протез сітківки ока

Американські біотехнологи створили прототип штучної сітківки ока, яка не вимагає системи живлення та працює на енерґії інфрачервоного випромінювання. Зараз науковці в усьому світі розробляють кілька видів імплантатів, теоретично здатних повернути зір, утрачений унаслідок дегенеративних хвороб або травм. В одних випадках біологи експериментують зі стовбуровими клітинами або окремими клітинами сітківки, в інших — фізики й біотехнологи намагаються пристосувати різні електронні прилади до роботи з мозком людини й тварин. Але досі в жодному дослідженні не було досягнуто суттєвих успіхів.

Група вчених під керівництвом Джеймса Лаудіна зі Стенфордського університету (США) розробила новий тип електронної сітківки ока, яка придатна для отримання зображення високої чіткості й не вимагає зовнішнього джерела живлення — основної перешкоди на шляху розвитку подібних технологій. «Наш винахід працює приблизно так само, як сонячні батареї на даху будинку, перетворюючи світло на електричні імпульси. Однак у нашому винаході електрика живить не «холодильник», а скеровується в сітківку як сиґнал», — пояснив Деніел Паланкер, один з учасників групи.

Штучна сітківка ока д-ра Лаудіна та його колеґ — це набір із безлічі мікроскопічних одиничних кремнієвих пластинок, які об’єднують у собі світлочутливий елемент, генератор електрики, а також деякі інші складові. Для роботи цієї сітківки необхідні спеціальні окуляри зі вбудованою відео­камерою та кишеньковий комп’ютер, що обробляє зображення.

Цей пристрій працює таким чином: камера в окулярах безперервно перетворює світло на порції електронних імпульсів, кожен «кадр» обробляється на комп’ютері, ділиться на дві половинки — для правого й лівого ока — і передається в інфрачервоні випромінювачі на зворотному боці лінз окулярів. Окуляри випускають короткі імпульси інфрачервоного випромінювання, яке активує фотодатчики на сітківці ока й змушує їх передавати електричні імпульси, що кодують картинку, в оптичні нейрони.

«Сучасні імплантати — дуже громіздкі, й операції зі вставлення всіх необхідних компонентів в око є неймовірно складними. У нашому випадку хірург має зробити лише один невеликий надріз на сітківці й занурити під неї фоточутливий компонент пристрою», — пояснює д-р Паланкер.

За словами дослідників, використання інфрачервоного світла для передачі інформації має дві ключові переваги. По-перше, воно дає змогу нарощувати потужність імпульсу до дуже високих значень, не викликаючи болю в живих клітинах сітківки, так як світлочутливі клітини не реаґують на інфрачервоне випромінювання. По-друге, висока потужність випромінювання покращує чіткість зображення, коли нейрони під сітківкою є сильно пошкодженими або слабко реаґують на електричні імпульси.

Учені перевірили роботу свого винаходу на сітківці ока та нервовій тканині, узятих у зрячих і в сліпих пацюків. Під час експерименту вони прикріплювали фотоелементи до невеликих фраґментів сітківки, підключали електроди до прилеглих до неї нейронів і стежили, чи починають вони випускати імпульси при опроміненні видимим і інфрачервоним світлом. Як стверджують д-р Лаудін і його колеґи, перевірка електронної сітківки завершилася вдало: нейрони, підключені до сітківки й зрячих, і сліпих пацюків, реаґували на опромінення фотоелементів інфрачервоним випромінюванням. Далі науковці планують продовжити досліди на живих гризунах, а в перспективі вони спробують повернути зір кільком добровольцям після отримання відповідних дозволів і збільшення фінансування.

Олег Садовий

About Author

MiCT

Comments are closed.

Leave A Reply

Loading...