211service.com
Una protesi retinica alimentata dalla luce
Gli impianti retinici alimentati dalla luce potrebbero invertire la perdita della vista con un semplice intervento chirurgico.
Occhi alimentati dalla luce: Questa protesi retinica fotovoltaica è un foglio flessibile di pixel di silicio che convertono la luce in segnali elettrici che possono essere captati dai neuroni dell'occhio. Una micrografia elettronica a scansione mostra l'impianto nell'occhio di un maiale.
Il nuovo impianto, che funziona come un chip di imaging digitale combinato e un array fotovoltaico, richiede hardware molto meno ingombrante rispetto ai progetti precedenti. I dispositivi devono ancora essere testati su animali vivi o pazienti umani, ma gli impianti stanno creando entusiasmo tra i ricercatori perché hanno una maggiore densità di pixel e possono ripristinare più visione rispetto ad altre protesi retiniche su cui si sta lavorando.
Le persone che soffrono di degenerazione maculare (la causa più comune di cecità tra le persone anziane) e alcune altre forme di cecità hanno perso le cellule sensibili alla luce nella retina ma hanno ancora le cellule nervose sottostanti che trasmettono informazioni visive al cervello. Gli impianti retinici utilizzano elettrodi per stimolare quei nervi. In genere, le protesi richiedono un'elettronica ingombrante che si trova sull'occhio per fornire energia, dati di immagine o entrambi a un chip all'interno della retina. Più hardware è installato nel corpo, maggiore è il rischio per il paziente. E le complessità dell'elettronica hanno in genere limitato il numero di pixel di questi sistemi.
Il nuovo design, descritto oggi sulla rivista Fotonica della natura , aggira questi problemi utilizzando la luce sia come immagine che come fonte di alimentazione. Il dispositivo, progettato dai ricercatori della Stanford University di Palo Alto, in California, combina occhiali per videoproiezione a infrarossi con un piccolo chip senza fili impiantato all'interno della retina.
Una telecamera sugli occhiali trasmette il video a un processore di immagini, che invia un segnale agli schermi di proiezione a infrarossi all'interno degli occhiali. Altri ricercatori hanno provato a sviluppare impianti retinici fotovoltaici in passato, ma non ha funzionato. La luce che entra nella parte posteriore della retina all'equatore in una giornata di sole non è sufficiente per alimentare un impianto retinico, afferma James Loudin , ricercatore a Stanford. Quindi il sistema Stanford non si basa sulla luce che entra nell'occhio; utilizza un sistema di proiezione per produrre segnali molto più intensi. I ricercatori hanno selezionato la luce a infrarossi perché non danneggerà o riscalderà nessuno dei tessuti oculari e non verrà rilevata dalle cellule sensibili alla luce rimanenti e confonderà l'immagine, afferma Loudin.
L'immagine a infrarossi viene rilevata da una serie compatta di pixel fotovoltaici impiantati proprio dove si troverebbero le cellule sensibili alla luce in un occhio sano. Ogni pixel contiene tre diodi sensibili agli infrarossi rivolti verso l'interno dell'occhio. I diodi convertono la luce in elettricità che viene inviata alle cellule nervose tramite elettrodi rivolti verso la parte posteriore dell'occhio.
Gli scienziati di Stanford hanno mappato l'attività nervosa risultante nei topi. Ora stanno sperimentando vari design, tra cui un array di silicio flessibile che può piegarsi alla curvatura dell'occhio. Il più denso di pixel finora ha 178 pixel per millimetro quadrato. In confronto, la prima protesi retinica ad andare sul mercato (in Europa lo scorso marzo), realizzata da Seconda vista di Sylmar, California, ha 60 pixel in totale e richiede hardware più ingombrante.
Il prossimo passo per il dispositivo Stanford è qualche anno in più di test di sicurezza prima degli studi clinici.