Ryhmä australialaisia tutkijoita University of New South Walesista (UNSW) Sydneystä tutkii mahdollisuutta istuttaa miniatyyri aurinkopaneeleja ihmisten silmämunaan, mikä voisi mullistaa parantumattomien silmäsairauksien hoidon.
Neuroprotetiikka eli laitteet, jotka palauttavat kadonneita toimintoja vuorovaikutuksessa hermoston kanssa, tarjoavat lupaavia keinoja parantaa elämänlaatua. Konsepti vetää rinnastuksia tunnetun sisäkorvaistutteen kanssa, joka muuntaa äänen sähköisiksi signaaleiksi stimuloidakseen kuulohermoa ihmisillä, joilla on vakava kuulonalenema.
Eri alojen tutkijat, mukaan lukien insinöörit, neurologit, kliinikot ja biotekniikan tutkijat, aikovat käyttää tätä tekniikkaa valon ja värin tunnistamisesta vastaavien valoreseptorien vaurioitumisen aiheuttamien näköongelmien ratkaisemiseen.
Tohtori Udo Romer, aurinkosähkötekniikan tai aurinkopaneeliteknologian asiantuntija, johti tutkimusta UNSW:ssä. Ihmiset, joilla on sairauksia, kuten verkkokalvon pigmentin rappeuma ja ikään liittyvä silmänpohjan rappeuma, kokevat asteittaisen näön menetyksen, kun heidän fotoreseptorinsa heikkenevät. Romer ehdottaa uutta lähestymistapaa, joka ohittaa vaurioituneet fotoreseptorit käyttämällä aurinkoteknologiaa silmään tulevan valon muuntamiseksi sähköksi, mikä helpottaa visuaalisen tiedon välittämistä aivoihin.
Perinteiset menetelmät, joissa käytetään elektrodeihin perustuvia implantteja, vaativat monimutkaisia toimenpiteitä, joissa johdot viedään silmään. Sitä vastoin Romerin konsepti sisältää pienen aurinkopaneelin kiinnittämisen silmämunaan, mikä eliminoi isojen johtojen tarpeen. Tämä omavoimainen kannettava ratkaisu pyrkii muuttamaan valon suoraan sähköisiksi impulsseiksi, jotka aivot tulkitsevat visuaalisiksi ärsykkeiksi.
Aiemmissa tutkimuksissa on tutkittu aurinkokennojen integrointia näön palauttamiseksi, mutta Romer keskittyi puolijohdemateriaaleihin, kuten galliumarsenidiin ja galliumindiumfosfidiin.
Nämä materiaalit tarjoavat suuremman joustavuuden viritysominaisuuksissa verrattuna tavanomaisiin piipohjaisiin laitteisiin. Romer korostaa, että hermosolujen stimuloimiseen tarvitaan suurempia jännitteitä, mikä edellyttää useiden aurinkokennojen yhdistämistä. Nykyinen tutkimus on proof-of-concept-vaiheessa, ja ensimmäiset kokeet osoittavat kahden aurinkokennon onnistuneen sijoittamisen suurelle pinta-alalle laboratoriossa.
Seuraava vaihe sisältää näiden kennojen pienentämisen pikseleiksi, jotka soveltuvat näön palauttamiseen, minkä jälkeen integroidaan lisää aurinkokennoja lähtöjännitteen lisäämiseksi. Romer ennustaa, että teknologian tulevat iteraatiot ovat kooltaan noin 2 mm² ja pikselikoko noin 50 mikrometriä. Ennen kliinistä käyttöönottoa on kuitenkin vielä merkittäviä esteitä, mukaan lukien laajat laboratorio- ja eläinkokeet.
Lisäksi auringonvalon voimakkuuteen liittyvät ongelmat vaativat lisälaitteita, kuten laseja tai älylaseja, jotka vahvistavat aurinkosignaaleja ja stimuloivat hermosoluja luotettavasti.
Vaikka aurinkonäön palauttamisen mahdollisuus antaa toivoa ihmisille, joilla on rappeuttavia silmäsairauksia, sen käytännön toteutus odottaa jatkokehitystä ja huolellista arviointia. "Tulisi huomioida, että vaikka aurinkokennojen tehokkuus olisi hyvä, auringonvalo ei välttämättä ole tarpeeksi voimakas toimimaan näiden verkkokalvoon istutettujen aurinkokennojen kanssa", Romer sanoi lausunnossaan. "Ihmiset saattavat joutua käyttämään jonkinlaisia laseja tai älylaseja, jotka toimivat yhdessä aurinkokennojen kanssa, jotka pystyvät vahvistamaan aurinkosignaalin tarvittavaan voimakkuuteen, joka tarvitaan luotettavasti stimuloimaan hermosoluja silmässä", hän lisäsi.
Lue myös: