Исследователи создали первую в мире искусственную сетчатку нового поколения

Ученые разработали ультратонкую искусственную сетчатку, которая могла бы стать превосходной альтернативой визуальным имплантатам, доступным в настоящее время для слепых.

Следует надеяться, что устройство, которое было описано 20 августа 2018 года на 256-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества (ACS), в один прекрасный день позволит миллионам людей с болезнями сетчатки снова увидеть мир. Кроме того, имплантат можно использовать для мониторинга активности мозга и сердца.

Исследователь Nanshu Lu из Техасского университета в Остине говорит, что это первая демонстрация, показывающая, что 2D-материалы, такие как графен и дисульфид молибдена, могут быть использованы для создания искусственной сетчатки.

В сетчатке фоторецепторы, называемые палочками и колбачками, преобразуют свет в нервные импульсы, которые проникают в мозг через зрительный нерв и преобразуются в визуальные образы.

Заболевания сетчатки, такие как дегенерация желтого пятна или пигментный ретинит, могут повредить ткань сетчатки, что может привести к потере зрения.

Многие заболевания сетчатки не могут быть излечены, но кремниевые ретинальные имплантаты позволили некоторым людям частично восстановить свое зрение.

Однако эти устройства жесткие и хрупкие, что означает, что они неправильно имитируют естественную кривизну сетчатки, и они часто создают размытые или искаженные изображения. Они также могут повреждать окружающие ткани в глазу.

Теперь Nanshu Lu  и ее коллега Dae-Hyeong Kim  из Сеульского национального университета использовали графен, дисульфид молибдена и тонкие слои из золота, глинозема и нитрата кремния для производства более гибкого и более тонкого устройства, которое лучше реплицирует форму, размер и функцию сетчатки, без каких-либо механических сбоев.

При тестировании устройства в лабораторных экспериментах и ​​моделях на животных Лу и Ким обнаружили, что фотоприемники на устройстве поглощали свет и пропускали его через внешнюю печатную плату, которая обрабатывая свет, стимулировала сетчатку и получала импульсы из зрительной коры.

Тесты показали, что искусственная сетчатка успешно повторяет особенности человеческого глаза и была биосовместимой.

Затем Лу планирует исследовать, как технология может быть включена в электронные татуировки на поверхности кожи для сбора данных о здоровье в реальном времени.

Она говорит, что, добавляя транзисторы к татуировкам, они могут усиливать сигналы от мозга или сердца, чтобы облегчить их мониторинг и лечение. Имплантаты также могут быть помещены на поверхность сердца, чтобы помочь обнаружить аритмию.

Они даже могут быть запрограммированы так, чтобы вести себя как кардиостимуляторы и генерировать электрические импульсы для коррекции аритмии.