Αυτή η εξέλιξη θα μπορούσε κάποια μέρα να βοηθήσει στην αποκατάσταση της όρασης στους τυφλούς, ίσως ακόμη και να την βελτιώσει πέρα ​​από τις φυσικές δυνατότητες, ισχυρίζονται οι επιστήμονες.

Η ανακάλυψη έγινε από ερευνητές του Πανεπιστημίου Fudan στη Σαγκάη, οι οποίοι ανέπτυξαν ένα τεχνητό εμφύτευμα αμφιβληστροειδούς που αποτελείται από νανοσύρματα τελλουρίου. Αυτά τα καλώδια, σύμφωνα με την ομάδα, εμφυτεύτηκαν στη συνέχεια σε τυφλά ποντίκια που ανέκτησαν ως εκ θαύματος την όρασή τους.

Οι επιστήμονες δοκίμασαν επίσης τη νέα τεχνολογία σε έναν τυφλό πίθηκο, ο οποίος έδειξε επίσης σημαντική βελτίωση στην όραση. Η ομάδα εμφύτευσε επίσης τα νανοκαλώδια σε έναν πίθηκο, ο οποίος, όπως υποστηρίζεται, απέκτησε την ικανότητα να βλέπει υπέρυθρο φως. Αυτό είναι πολύ ενδιαφέρον, καθώς αυτό το ηλεκτρομαγνητικό μήκος κύματος είναι συνήθως αόρατο στα θηλαστικά.

Οι ιδιότητες του τελλουρίου μιμούνται τα φωτοϋποδοχείς στον αμφιβληστροειδή

Γιατί λοιπόν οι ερευνητές επέλεξαν το τελλούριο, θα αναρωτηθείτε; Λοιπόν, το τελλούριο είναι ένα σπάνιο στοιχείο με εξαιρετικές φωτοηλεκτρικές ιδιότητες. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί εύκολα να συλλάβει το φως, συμπεριλαμβανομένης της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Το ορυκτό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή του υπέρυθρου φωτός σε ηλεκτρικά σήματα χωρίς να χρειάζεται άλλος εξοπλισμός. Αυτό μιμείται τον τρόπο λειτουργίας των φωτοϋποδοχέων σε έναν υγιή αμφιβληστροειδή, δηλαδή μετατρέπουν το φως σε σήματα που ο εγκέφαλός σας ερμηνεύει ως εικόνες.

Η ομάδα δημιούργησε μικροσκοπικά νανοσύρματα τελλουρίου πάχους μόλις 150 νανομέτρων, ή χίλιες φορές λεπτότερα από μια ανθρώπινη τρίχα. Αυτά αναπτύχθηκαν σε ένα δίκτυο που μοιάζει με πλέγμα, το οποίο ονομάζεται νανοσύρματα τελλουρίου (TeNWNs).

Αυτό το δίκτυο σχηματίζει ένα «νανοσύνθετο-ικρίωμα», το οποίο εμφυτεύτηκε στους αμφιβληστροειδείς τυφλών ζώων. Μόλις εμφυτεύτηκε στα πειραματόζωα, τα ζώα εμφάνισαν σε μεγάλο βαθμό αποκατεστημένες αντιδράσεις της κόρης των ματιών.

Ο οπτικός φλοιός τους (το κέντρο όρασης του εγκεφάλου) έδειξε επίσης έντονη απόκριση στο φως και μπορούσαν να εντοπίσουν και να ανταποκριθούν σε ορατές και υπέρυθρες πηγές φωτός. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, τα προηγουμένως τυφλά ποντίκια είχαν σχεδόν την ίδια απόδοση με τα ποντίκια που έβλεπαν, σε εργασίες αναγνώρισης προτύπων.

Σύμφωνα με την ομάδα , τα πειραματόζωα με το νανοσύνθετο -ικρίωμα τελλουρίου μπορούσαν να ανιχνεύσουν και να εντοπίσουν υπέρυθρες λυχνίες LED που τα φυσιολογικά ποντίκια δεν μπορούσαν να δουν. Σε πιθήκους, η συσκευή δεν έδειξε ανεπιθύμητες ενέργειες και σε πιθήκους που έβλεπαν, βελτίωσε την υπέρυθρη όραση.

Η Κίνα τυχαίνει επίσης να ελέγχει το μεγαλύτερο μέρος της παραγωγής της, γεγονός που της προσδίδει στρατηγική σημασία. Το ορυκτό χρησιμοποιείται σήμερα σε διάφορες εφαρμογές, όπως ηλιακούς συλλέκτες, ημιαγωγούς, θερμοηλεκτρικές συσκευές και, πιο πρόσφατα, εμφυτεύματα νευρικής όρασης.

Όσον αφορά το αν αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να δοκιμαστεί σε ανθρώπους, είναι απίθανο να συμβεί βραχυπρόθεσμα, καθώς πρέπει πρώτα να ληφθεί έγκριση για δοκιμές σε ανθρώπους. Ωστόσο, μια παρόμοια τεχνολογία που παρουσιάστηκε το 2023, χρησιμοποιώντας την ανόργανη ένωση διοξείδιο του τιτανίου, βρίσκεται ήδη σε κλινικές δοκιμές.

Ωστόσο, η νέα έκδοση που βασίζεται στο τελλούριο μπορεί να οδηγήσει σε μια νέα γενιά τεχνητών αμφιβληστροειδών για άτομα με τύφλωση, ενδεχομένως με δυνατότητες υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Δεν πρόκειται απλώς για μια συσκευή αποκατάστασης της όρασης. Είναι ενδεχομένως το πρώτο βήμα προς τα βιονικά μάτια, με υπέρυθρη «υπερόραση». Είναι μια διασταύρωση της νανοτεχνολογίας, της νευροεπιστήμης και της επιστήμης των υλικών, με πραγματικές επιπτώσεις στην ιατρική, τον στρατό, ακόμη και στην ανθρώπινη βελτίωση, σύμφωνα με τους επιστήμονες.

Η μελέτη έχει δημοσιευτεί στο περιοδικό Science .

photo: pixabay