iPon Hírek

„Napelemes” műretina

Dátum | 2012. 05. 14.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A látásvesztés bizonyos formái, például az időskori makula degenerációnak (AMD) nevezett kórkép esetében a szem nagy része tökéletesen működőképes marad, csak éppen a bemeneti jelért felelős sejtek, vagyis a fényt elektromos impulzusokká alakító, fényérzékeny retinasejtek sérülnek és halnak el. A jelet innentől kezelő és feldolgozó idegi és agyi területek tökéletesen épek maradnak, csak éppen nincs mivel dolgozniuk. Ez a fajta látásvesztés tehát felveti annak lehetőségét, hogy az aprócska hiba valahogy áthidalható, és a látóképesség részben visszaállítható lehet.

Ennek megvalósítására számos módszerrel próbálkoznak a kutatók, és ezek közül a legbiztatóbbnak jelenleg a retinaimplantátumok különböző verziói tűnnek. Ezek a retina sejtjeinek szerepét átvéve a beérkező fényt elektromos jelekké alakítják, majd továbbítják az idegsejteknek. Az ilyen készülékek legnagyobb problémája, hogy nagyok és rendkívül komplikáltak, vezetékeket, külső energiaforrást és hasonló, a viselő számára kényelmetlen kiegészítőket igényelnek. Nemrégiben azonban megjelent egy tanulmány a Nature Photonics oldalain, amely az ilyen kényelmetlenségek kiküszöbölésére új és elegáns megoldást javasol: egy fotovoltaikus rendszert kell közvetlenül a retina területére beültetni.

Ez persze nem szüntet meg minden külső összetevőt, de jelentősen leegyszerűsíti a képet. Nincs szükség például külső energiaforrásra, illetve ennek összekapcsolására a készülékkel, mivel a rendszer a beeső fényből táplálja magát. A fotovoltaikus készülékek a fény energiájából töltést generálnak, és elviekben ez a töltés a megfelelő idegeket stimulálva egyenértékű hatást válthat ki azzal a jellel, amelyet a szem eredeti fényérzékeny sejtjei közvetítettek.


A szerzők konkrét javaslata szerint egy hajlékony szilícium lapkába sok-sok fotodiódát kellene belevésni, és az egész rendszert irídium-oxid elektródákra helyezni. A beérkező fény apró töltéskülönbségeket generálna a diódákban, és a jeleket elektródák adnának át az idegsejteknek, amelyek továbbítanák ezeket az agyi központba. A retinába beültetve a rendszer profitálhatna a szem felépítéséből adódó előnyökből, így a páciens képes lenne szemét különböző irányokba fordítani és tárgyakra fókuszálni. Ideális esetben az idegek idővel teljesen behálóznák az elektródákat, növelve a rendszer érzékenységét.

Mindez szép és jó, a problémák akkor kezdődnek, amikor a működéshez szükséges energiákat vesszük szemügyre. Az ilyen módon beérkező fény ugyanis messze nem generál elég töltést ahhoz, hogy ténylegesen használható legyen a készülék. A szerzők szerint legalább ezerszeresére kellene növelni az intenzitást ennek eléréséhez.

A kutatók javasolnak egy olyan megoldást, amely akár működhet is: a fotodiódák infravörös lézerrel is stimulálhatók, és patkányokon már demonstrálták, hogy a lézerrel aktivált diódák már képesek az idegi aktivitás kiváltására. A lézer aprócska helyi felmelegedést okoz ugyan, de a vizsgálatok szerint ez sem rövid, sem hosszú távon nem okozhat kárt sem a készülékben, sem pedig a szervezetben.



Az elképzelések szerint a lézer egy szemüvegbe lenne beépítve, amely leképezné a környező világot, és az információkat egy apró számítógép felé továbbítaná. Ez utóbbi a képeket lézerpulzusok sorozatává alakítaná át, és a fotovoltaikus felület megfelelő területeire irányítaná őket. Elviekben ez egyetlen lézerrel és tükrök rendszerével megoldható lehet a Texas Instruments DLP-technológiájának mintájára. Az egyéb retinaimplantátumok működése valamilyen külső kamerarendszer alkalmazását teszi szükségessé, így bár elsőre bonyolultnak tűnhet a lézeres szemüveges módszer, még mindig egyszerűbb, mint a többi versenyben levő megoldás.

A módszer alkalmazásával a szemmozgásból adódó látáselőnyök persze valószínűleg kiesnek majd, és inkább a fejet és vele a szemüveget kell majd irányba forgatni, de kétségkívül érdekes a koncepció. Csodát azért ne várjunk, a jelenleg használatos hasonló rendszerekkel 20/1200-as maximális látásélesség érhető el. A normál látásélesség 20/20, avagy Európában 5/5, azaz az alany 5 méterről azt az ábrát is felismeri, amely 5 méter távolságból 5 szögperc alatt látszik. (A tengerentúlon a távolság 20 láb, vagyis 6,1 méter.)

Az ötlet azonban minden korlátjával együtt is biztatónak tűnik, főleg ha a piacon lévő alternatívákat nézzük. A beültetett készülék egyszerű, és behelyezése után nem kell vele foglalkozni többet. A valóban bonyolult rész, a lézeres szemüveggel egybekötött számítógép-rendszer pedig kívül helyezkedik el, így bármikor javítható, és ami még fontosabb: fejleszthető. És ki tudja, talán közben találnak módot a fény erősségének egyszerűbben történő megsokszorozására is.
 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

3. gabushi
2012.05.14. 15:09
Nekem ez jutott eszembe:
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. gabushi
2012.05.14. 15:09
..dupla..
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. mtrx220
2012.05.15. 11:20
napelemes művagina
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!