Μια ομάδα Αυστραλών επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας (UNSW) στο Σίδνεϊ μελετά τη δυνατότητα εμφύτευσης μικροσκοπικών ηλιακών συλλεκτών στους βολβούς των ματιών των ανθρώπων, κάτι που θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη θεραπεία των ανίατων οφθαλμικών παθήσεων.
Η νευροπροσθετική, για συσκευές που αποκαθιστούν τη χαμένη λειτουργικότητα αλληλεπιδρώντας με το νευρικό σύστημα, προσφέρουν πολλά υποσχόμενες οδούς για τη βελτίωση της ποιότητας ζωής. Η ιδέα κάνει παραλληλισμούς με το γνωστό κοχλιακό εμφύτευμα, το οποίο μετατρέπει τον ήχο σε ηλεκτρικά σήματα για να διεγείρει το ακουστικό νεύρο σε άτομα με σοβαρή απώλεια ακοής.
Ερευνητές από διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένων μηχανικών, νευρολόγων, κλινικών και βιοτεχνολόγων, σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν αυτή την τεχνολογία για να λύσουν προβλήματα όρασης που προκαλούνται από βλάβη στους φωτοϋποδοχείς, τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για την αναγνώριση του φωτός και του χρώματος.
Ο Δρ Udo Romer, ειδικός στα φωτοβολταϊκά ή στην τεχνολογία ηλιακών πάνελ, ηγήθηκε της έρευνας στο UNSW. Τα άτομα με παθήσεις όπως η εκφύλιση της χρωστικής του αμφιβληστροειδούς και η ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας βιώνουν σταδιακή απώλεια της όρασης καθώς οι φωτοϋποδοχείς τους επιδεινώνονται. Ο Romer προτείνει μια νέα προσέγγιση που παρακάμπτει τους κατεστραμμένους φωτοϋποδοχείς χρησιμοποιώντας ηλιακή τεχνολογία για να μετατρέψει το φως που εισέρχεται στο μάτι σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία διευκολύνει τη μετάδοση οπτικών πληροφοριών στον εγκέφαλο.
Οι παραδοσιακές μέθοδοι που χρησιμοποιούν εμφυτεύματα που βασίζονται σε ηλεκτρόδια απαιτούν πολύπλοκες διαδικασίες με την εισαγωγή συρμάτων στο μάτι. Αντίθετα, η ιδέα του Romer περιλαμβάνει τη σύνδεση ενός μικροσκοπικού ηλιακού πάνελ στον βολβό του ματιού, εξαλείφοντας την ανάγκη για ογκώδη καλώδια. Αυτή η αυτοτροφοδοτούμενη, φορητή λύση στοχεύει να μετατρέψει το φως απευθείας σε ηλεκτρικές ώσεις που ο εγκέφαλος ερμηνεύει ως οπτικά ερεθίσματα.
Ενώ η προηγούμενη έρευνα είχε διερευνήσει την ενσωμάτωση ηλιακών κυψελών για την αποκατάσταση της όρασης, ο Romer επικεντρώθηκε σε υλικά ημιαγωγών όπως το αρσενίδιο του γαλλίου και το φωσφίδιο του ινδίου του γαλλίου.
Αυτά τα υλικά προσφέρουν μεγαλύτερη ευελιξία στις ιδιότητες συντονισμού σε σύγκριση με τις συμβατικές συσκευές με βάση το πυρίτιο. Ο Romer τονίζει ότι απαιτούνται υψηλότερες τάσεις για τη διέγερση των νευρώνων, κάτι που απαιτεί συνδυασμό πολλών ηλιακών κυττάρων. Η τρέχουσα έρευνα βρίσκεται στο στάδιο της απόδειξης της ιδέας και τα πρώτα πειράματα καταδεικνύουν την επιτυχή τοποθέτηση δύο ηλιακών κυψελών σε μια μεγάλη επιφάνεια στο εργαστήριο.
Το επόμενο βήμα περιλαμβάνει τη σμίκρυνση αυτών των κυψελών σε pixel κατάλληλα για αποκατάσταση της όρασης, ακολουθούμενη από την ενσωμάτωση πρόσθετων ηλιακών κυψελών για την αύξηση της τάσης εξόδου. Ο Romer προβλέπει ότι οι μελλοντικές επαναλήψεις της τεχνολογίας θα έχουν μέγεθος περίπου 2 mm², με μέγεθος pixel περίπου 50 μικρόμετρα. Ωστόσο, παραμένουν σημαντικά εμπόδια πριν από την κλινική εφαρμογή, συμπεριλαμβανομένων των εκτεταμένων εργαστηριακών δοκιμών και δοκιμών σε ζώα.
Επιπλέον, τα προβλήματα που σχετίζονται με την ένταση του ηλιακού φωτός απαιτούν πρόσθετες συσκευές όπως γυαλιά ή έξυπνα γυαλιά για την ενίσχυση των ηλιακών σημάτων για την αξιόπιστη διέγερση των νευρώνων.
Αν και η προοπτική αποκατάστασης της ηλιακής όρασης προσφέρει ελπίδα σε άτομα με εκφυλιστικές παθήσεις των ματιών, η πρακτική εφαρμογή της περιμένει περαιτέρω ανάπτυξη και προσεκτική αξιολόγηση. «Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ακόμη και με την αποτελεσματικότητα των ηλιακών κυψελών, το ηλιακό φως μπορεί να μην είναι αρκετά ισχυρό για να λειτουργήσει με αυτά τα ηλιακά κύτταρα που εμφυτεύονται στον αμφιβληστροειδή», είπε ο Romer σε μια δήλωση. «Οι άνθρωποι μπορεί να πρέπει να φορούν κάποιο είδος γυαλιών ή έξυπνων γυαλιών που λειτουργούν παράλληλα με ηλιακά κύτταρα ικανά να ενισχύουν το ηλιακό σήμα στην απαραίτητη ένταση που απαιτείται για την αξιόπιστη διέγερση των νευρώνων στο μάτι», πρόσθεσε.
Διαβάστε επίσης: