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新的纳米植入物有一天可以帮助恢复视力

导读 加州大学圣地亚哥分校和拉霍亚的初创公司 Nanovision Biosciences Inc. 的工程师团队开发了用于新型视网膜假体的纳米技术和无线电子设...

加州大学圣地亚哥分校和拉霍亚的初创公司 Nanovision Biosciences Inc. 的工程师团队开发了用于新型视网膜假体的纳米技术和无线电子设备,使研究离恢复视网膜神经元的能力又近了一步。对光做出反应。研究人员在体外演示了与该设备原型连接的大鼠视网膜对光的这种反应。

他们在最近一期的《神经工程学杂志》上详细介绍了他们的工作。该技术可以帮助全世界数千万患有影响视力的神经退行性疾病的人,包括黄斑变性、色素性视网膜炎和糖尿病引起的视力丧失。

尽管过去二十年来视网膜假体的发展取得了巨大进步,但目前市场上帮助盲人恢复功能性视力的设备的性能仍然受到严重限制——远低于定义法定失明的20/200的敏锐度阈值。

该研究的资深作者之一、加州大学圣地亚哥分校生物工程和眼科教授加布里埃尔·A·席尔瓦 (Gabriel A. Silva) 表示:“我们希望创造一种功能显着提高的新型设备,以帮助视力受损的人。” Silva 也是 Nanovision 的原始创始人之一。

新假肢依赖于两项突破性技术。一种由硅纳米线阵列组成,可以同时感应光并相应地对视网膜进行电刺激。纳米线为假体提供了比其他设备更高的分辨率——更接近人类视网膜中感光器的密集间距。另一项突破是无线设备,它可以通过同一无线链路以创纪录的速度和能源效率向纳米线传输电力和数据。

研究人员的原型与现有视网膜假体之间的主要区别之一是,新系统不需要眼睛外部的视觉传感器来捕获视觉场景,然后将其转换为交替信号以顺序刺激视网膜神经元。相反,硅纳米线模仿视网膜的感光视锥细胞和视杆细胞,直接刺激视网膜细胞。纳米线被捆绑成电极网格,直接由光激活并由单个无线电信号供电。这种将入射光直接局部转化为电刺激的方式使得假肢的架构变得更加简单且可扩展。

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