A Sydney-i Új-Dél-Wales Egyetem (UNSW) ausztrál tudósainak egy csoportja miniatűr napelemek beültetésének lehetőségét vizsgálja az emberek szemgolyójába, ami forradalmasíthatja a gyógyíthatatlan szembetegségek kezelését.
Az idegrendszerrel való interakció révén az elveszett funkcionalitást helyreállító eszközökről szóló neuroprotetika ígéretes lehetőségeket kínál az életminőség javítására. A koncepció párhuzamot von a jól ismert cochlearis implantátummal, amely a hangot elektromos jelekké alakítja, hogy stimulálja a hallóidegeket a súlyos halláskárosodásban szenvedőknél.
Különböző területek kutatói, köztük mérnökök, neurológusok, klinikusok és biotechnológusok azt tervezik, hogy ezzel a technológiával megoldják a fény- és színfelismerésért felelős sejtek, a fotoreceptorok károsodása által okozott látási problémákat.
Dr. Udo Romer, a fotovoltaikus vagy napelemes technológia szakértője vezette a kutatást az UNSW-nél. Az olyan betegségekben szenvedőknél, mint a retina pigmentdegenerációja és az életkorral összefüggő makuladegeneráció, a látásuk fokozatos elvesztését tapasztalják, ahogy fotoreceptoruk romlik. Romer egy olyan új megközelítést javasol, amely megkerüli a sérült fotoreceptorokat azáltal, hogy napenergia-technológiával alakítja át a szembe bejutó fényt elektromossággá, ami megkönnyíti a vizuális információ továbbítását az agyba.
Az elektródákon alapuló implantátumokat használó hagyományos módszerek bonyolult eljárásokat igényelnek a vezetékek szembe történő bevezetésével. Ezzel szemben Romer koncepciója egy miniatűr napelempanelt rögzít a szemgolyóhoz, így nincs szükség terjedelmes vezetékekre. Ez az önerős, hordozható megoldás a fényt közvetlenül elektromos impulzusokká alakítja, amelyeket az agy vizuális ingerként értelmez.
Míg a korábbi kutatások a napelemek integrációját tárták fel a látás helyreállítására, Romer olyan félvezető anyagokra összpontosított, mint a gallium-arzenid és a gallium-indium-foszfid.
Ezek az anyagok nagyobb rugalmasságot kínálnak a hangolási tulajdonságokban, mint a hagyományos szilícium alapú eszközök. Romer hangsúlyozza, hogy a neuronok stimulálásához nagyobb feszültségre van szükség, amihez több napelem kombinálása szükséges. A jelenlegi kutatás a koncepció bizonyítási stádiumában tart, és az első kísérletek két napelem sikeres elhelyezését mutatják be nagy felületen a laboratóriumban.
A következő lépés ezeknek a celláknak a látás helyreállítására alkalmas pixelekké való miniatürizálása, majd további napelemek integrálása a kimeneti feszültség növelése érdekében. Romer előrejelzése szerint a technológia jövőbeli iterációi körülbelül 2 mm² méretűek lesznek, a pixelméret pedig körülbelül 50 mikrométer. A klinikai megvalósítás előtt azonban még jelentős akadályok állnak, beleértve a kiterjedt laboratóriumi és állatkísérleteket.
Ezenkívül a napfény intenzitásával kapcsolatos problémák további eszközöket, például szemüveget vagy intelligens szemüveget igényelnek a napjelek felerősítéséhez, hogy megbízhatóan stimulálják a neuronokat.
Bár a degeneratív szembetegségben szenvedők számára reményt ad a szoláris látás helyreállításának lehetősége, gyakorlati megvalósítása további fejlesztésre és gondos értékelésre vár. "Meg kell jegyezni, hogy a napfény még a napelemek hatékonysága ellenére sem elég erős ahhoz, hogy működjön ezekkel a retinába ültetett napelemekkel" - mondta Romer közleményében. "Előfordulhat, hogy az embereknek valamilyen szemüveget vagy okosszemüveget kell viselniük, amelyek együtt működnek a napelemekkel, amelyek képesek felerősíteni a napjelet a szükséges intenzitással ahhoz, hogy megbízhatóan stimulálják a szem neuronjait" - tette hozzá.
Olvassa el még: