Pētnieki Zviedrijā izveidojuši mazu implantu, kas, savienojumā ar elektrodiem, veido unikālu redzes korekciju arī sarežģītos gadījumos.
Bieži vien, kad cilvēks ir akls, daļa no acs ir bojāta, bet redzes centrs smadzenēs joprojām darbojas un gaida signālu. Apskatot smadzeņu stimulāciju redzes atjaunošanai, implantā nepieciešami tūkstošiem elektrodu, lai būtu gana informācijas attēla veidošanai. Nosūtot smadzeņu redzes centram elektriskus impulsus caur implantu, izveidojas attēls un katrs elektrods atbilst vienam pikselim.
Redzes korekcija: nākamā paaudze
“Šī bilde nebūtu tāda pati, ko redz cilvēks ar pilnu redzi. Attēls, ko veido elektriskie impulsi būtu kā lielceļu elektroniskais tablo ar mainīgu informāciju – tumša plakne, kur, atkarībā no saņemtās informācijas, iedegas pāris plankumi. Jo vairāk elektrodu piedalās, jo labāks būs attēls,” saka Marija Asplunda, projekta tehnoloģiju izstrādes daļas vadītāja.
Redzes korekcija implanta formā tiek aprakstīta kā ‘pavediens’ ar daudziem elektrodiem, kas novietoti rindā, viens pēc otra. Ilgākā laika periodā būtu nepieciešami vairāki pavedieni ar tūkstošiem savstarpēji savienotu elektrodu, un šī pētījuma rezultāti ir nozīmīgs solis tuvāk tādam implantam.
Implantu nākotne
Elektriskais implants, kas uzlabotu redzi cilvēkiem ar aklumu, nav jaunums. Taču implantu tehnoloģija, kas šobrīd tiek pētīta cilvēkos, ir no 1990. gadiem un ir vairāki faktori, kam nepieciešama uzlabošana. Piemēram, masīvais izmērs, rētas smadzenēs lielā izmēra dēļ, materiālu korozija laika gaitā un to pārlieku lielā stingrība.
Izveidojot īpaši mazu elektrodu, kas ir viena neirona izmērā, pētniekiem ir potenciāls ievietot vairākus elektrodus vienā implantā, lai cilvēks spētu saskatīt detalizētāku attēlu. Unikālā elastīgo un nerūsējošo materiālu kombinācija padara šo par ilgtermiņa risinājumu.
“Redzes implanta komponentu samazināšana ir svarīga. It īpaši elektrodiem, jo tiem vajag būt tik maziem, lai spētu atrisināt stimulāciju lielam skaitam plankumu “smadzeņu redzes zonās”. Galvenais pētījuma jautājums bija, “vai mēs varam iekļaut daudz elektrodus implantā, izmantojot pieejamos materiālus, un padarīt to mazu un arī efektīvu?” un rezultāts ir – jā.
Jo mazāks izmērs, jo lielāka korozija
Lai izveidotu tik mazu implantu, nevar izbēgt no izaicinājumiem, it īpaši tik sarežģītā vidē kā cilvēka ķermenis. Galvenais šķērslis nav izveidot mazus elektrodus, bet gan izveidot tos ilgtspējīgus mitrā vidē. Implantu materiālu korozija ir liela problēma, un tāpēc, ka metāls ir gan funkcionējošā daļa, gan korodējošā daļa, svarīgs ir tā daudzums. Implants, ko izveidojusi Asplunda un viņas komanda, mērāms 40 mikrometru platumā un 10 mikrometru biezumā, to var salīdzināt ar šķeltu matu. Metāla daļa ir vien pāris simtu nanometru biezumā. Mazā metāla daudzuma dēļ, tas nevar “atļauties” korodēt, citādi beigs savu darbību.
Iepriekš šādu problēmu nevarēja atrisināt, taču tagad komanda ir izveidojusi unikālu materiālu savienojumu, kas nekorodē. Polimērs uz metāla veido aizsargājošu slāni un padara elektrodu izturīgāku.
“Elektrību vadošā polimēra un metālu kombinācija, ko esam iekļāvuši, ir revolucionāra redzes implantiem, jo nozīmē, ka tie beidzot varētu būt funkcionāli visu implanta dzīves laiku. Tagad zinām, ka ir iespējams izveidot elektrodus tik mazus, cik neirons un saglabāt to strādājošu smadzenēs ļoti ilgu laiku, kas ir daudzsološi, jo līdz šim iztrūka. Nākamais solis ir izveidot implantu, kam var būt tūkstošiem elektrodu savienojumu,” saka Asplunda.
Avots: IrishTechNews
