En gruppe australske videnskabsmænd fra University of New South Wales (UNSW) i Sydney studerer muligheden for at implantere miniature solpaneler i folks øjenæbler, hvilket kan revolutionere behandlingen af uhelbredelige øjensygdomme.
Neuroproteser, om enheder, der genopretter tabt funktionalitet ved at interagere med nervesystemet, tilbyder lovende muligheder for at forbedre livskvaliteten. Konceptet trækker paralleller til det velkendte cochleaimplantat, der omdanner lyd til elektriske signaler for at stimulere hørenerven hos mennesker med alvorligt høretab.
Forskere fra forskellige områder, herunder ingeniører, neurologer, klinikere og bioteknologer, planlægger at bruge denne teknologi til at løse synsproblemer forårsaget af beskadigelse af fotoreceptorer, de celler, der er ansvarlige for at genkende lys og farve.
Dr. Udo Romer, en specialist i fotovoltaik eller solpanelteknologi, ledede forskningen ved UNSW. Mennesker med tilstande som retinal pigmentdegeneration og aldersrelateret makuladegeneration oplever et gradvist tab af synet, efterhånden som deres fotoreceptorer forringes. Romer foreslår en ny tilgang, der omgår beskadigede fotoreceptorer ved at bruge solteknologi til at omdanne lys, der kommer ind i øjet, til elektricitet, hvilket letter overførslen af visuel information til hjernen.
Traditionelle metoder, der anvender implantater baseret på elektroder, kræver komplekse procedurer med indføring af ledninger i øjet. I modsætning hertil involverer Romers koncept at fastgøre et miniature solpanel til øjeæblet, hvilket eliminerer behovet for omfangsrige ledninger. Denne selvdrevne, bærbare løsning har til formål at konvertere lys direkte til elektriske impulser, som hjernen fortolker som visuelle stimuli.
Mens tidligere forskning har udforsket integrationen af solceller for at genoprette synet, fokuserede Romer på halvledermaterialer som galliumarsenid og galliumindiumphosphid.
Disse materialer giver større fleksibilitet i tuning-egenskaber sammenlignet med konventionelle siliciumbaserede enheder. Romer understreger, at der skal højere spændinger til for at stimulere neuroner, hvilket kræver at man kombinerer flere solceller. Nuværende forskning er i proof-of-concept-stadiet, og de første eksperimenter viser den vellykkede placering af to solceller på et stort overfladeareal i laboratoriet.
Det næste trin involverer miniaturisering af disse celler til pixels, der er egnede til syngendannelse, efterfulgt af integration af yderligere solceller for at øge udgangsspændingen. Romer forudser, at fremtidige iterationer af teknologien vil være omkring 2 mm² store med en pixelstørrelse på omkring 50 mikrometer. Der er dog stadig betydelige hindringer før klinisk implementering, herunder omfattende laboratorie- og dyreforsøg.
Derudover kræver problemer relateret til intensiteten af sollys yderligere enheder såsom briller eller smarte briller til at forstærke solsignaler for pålideligt at stimulere neuroner.
Selvom udsigten til genopretning af solsyn giver håb for mennesker med degenerative øjensygdomme, afventer dens praktiske implementering yderligere udvikling og omhyggelig evaluering. "Det skal bemærkes, at selv med solcellernes effektivitet, er sollys muligvis ikke stærkt nok til at arbejde med disse solceller implanteret i nethinden," sagde Romer i en erklæring. "Folk skal muligvis bære en slags briller eller smarte briller, der fungerer sammen med solceller, der er i stand til at forstærke solsignalet til den nødvendige intensitet, der er nødvendig for pålideligt at stimulere neuroner i øjet," tilføjede han.
Læs også: