گروهی از دانشمندان استرالیایی از دانشگاه نیو ساوت ولز (UNSW) در سیدنی در حال بررسی امکان کاشت پنل های خورشیدی مینیاتوری در کره چشم افراد هستند که می تواند انقلابی در درمان بیماری های لاعلاج چشم ایجاد کند.
پروتزهای عصبی، در مورد دستگاه هایی که عملکرد از دست رفته را با تعامل با سیستم عصبی بازیابی می کنند، راه های امیدوارکننده ای برای بهبود کیفیت زندگی ارائه می دهند. این مفهوم مشابه با کاشت حلزون شناخته شده است که صدا را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند تا عصب شنوایی را در افراد مبتلا به کم شنوایی شدید تحریک کند.
محققان رشته‌های مختلف از جمله مهندسان، متخصصان مغز و اعصاب، پزشکان و بیوتکنولوژیست‌ها قصد دارند از این فناوری برای حل مشکلات بینایی ناشی از آسیب به گیرنده‌های نوری، سلول‌هایی که مسئول تشخیص نور و رنگ هستند، استفاده کنند.
دکتر اودو رومر، متخصص فتوولتائیک یا فناوری پنل های خورشیدی، این تحقیق را در UNSW رهبری کرد. افراد مبتلا به بیماری هایی مانند دژنراسیون رنگدانه شبکیه و دژنراسیون ماکولا مرتبط با افزایش سن، با از بین رفتن گیرنده های نوری، دید خود را به تدریج از دست می دهند. رومر روش جدیدی را پیشنهاد می‌کند که با استفاده از فناوری خورشیدی، نور ورودی به چشم را به الکتریسیته تبدیل می‌کند که انتقال اطلاعات بصری به مغز را تسهیل می‌کند.
روش‌های سنتی با استفاده از ایمپلنت‌های مبتنی بر الکترود نیاز به روش‌های پیچیده با وارد کردن سیم‌ها به چشم دارند. در مقابل، مفهوم رومر شامل اتصال یک پنل خورشیدی مینیاتوری به کره چشم است که نیاز به سیم های حجیم را از بین می برد. هدف این راه حل قابل حمل و خود نیرو، تبدیل نور به طور مستقیم به تکانه های الکتریکی است که مغز آنها را به عنوان محرک های بصری تفسیر می کند.
در حالی که تحقیقات قبلی ادغام سلول های خورشیدی را برای بازیابی بینایی مورد بررسی قرار داده است، رومر بر روی مواد نیمه هادی مانند آرسنید گالیوم و فسفید گالیوم ایندیم تمرکز کرد.
این مواد در مقایسه با دستگاه‌های مبتنی بر سیلیکون معمولی، انعطاف‌پذیری بیشتری در خواص تنظیم دارند. رومر تاکید می کند که برای تحریک نورون ها به ولتاژهای بالاتری نیاز است که نیاز به ترکیب چندین سلول خورشیدی دارد. تحقیقات فعلی در مرحله اثبات مفهوم است و اولین آزمایش‌ها قرار دادن موفقیت‌آمیز دو سلول خورشیدی را در سطح وسیعی در آزمایشگاه نشان می‌دهد.
مرحله بعدی شامل کوچک کردن این سلول‌ها به پیکسل‌های مناسب برای بازیابی بینایی و به دنبال آن ادغام سلول‌های خورشیدی اضافی برای افزایش ولتاژ خروجی است. رومر پیش‌بینی می‌کند که تکرارهای آینده این فناوری در اندازه ۲ میلی‌متر مربع و اندازه پیکسل‌های آن حدود ۵۰ میکرومتر خواهد بود. با این حال، موانع قابل توجهی قبل از اجرای بالینی، از جمله آزمایش‌های گسترده آزمایشگاهی و حیوانی باقی مانده است.
علاوه بر این، مشکلات مربوط به شدت نور خورشید به دستگاه های اضافی مانند عینک یا عینک هوشمند برای تقویت سیگنال های خورشیدی برای تحریک قابل اعتماد نورون ها نیاز دارد.
اگرچه چشم انداز ترمیم بینایی خورشیدی امیدی را برای افراد مبتلا به بیماری های دژنراتیو چشم ایجاد می کند، اجرای عملی آن در انتظار توسعه بیشتر و ارزیابی دقیق است. رومر در بیانیه ای گفت: «باید توجه داشت که حتی با وجود کارایی سلول های خورشیدی، نور خورشید ممکن است به اندازه کافی قوی نباشد که با این سلول های خورشیدی کاشته شده در شبکیه چشم کار کند. او افزود: «افراد ممکن است مجبور باشند از نوعی عینک یا عینک هوشمند استفاده کنند که با سلول‌های خورشیدی کار می‌کند و می‌تواند سیگنال خورشیدی را به شدت لازم برای تحریک قابل اعتماد نورون‌ها در چشم تقویت کند.»
همچنین بخوانید: