Разработан перспективный имплантат для преодоления слепоты
Революционные методы лечения часто начинаются с небольшой идеи — или в данном случае с крошечного имплантата. В рамках усилий по излечению слепоты группа европейских ученых разработала чрезвычайно маленький глазной имплантат, который эффективно преобразует электрические сигналы в зрительные образы в мозге, рассказывает 11 мая портал Study Finds.
Слепота часто является результатом повреждения какой-либо части глаза. Однако это не влияет на зрительную кору головного мозга. Она остается активной и ожидает сообщений от глаза о внешнем мире, которые, к сожалению, к ней не поступают.
Установка зрительного имплантата слепым людям не новая концепция. Однако с момента своего появления в 1990-х годах эта технология столкнулась с рядом проблем. Для создания визуального образа требуются тысячи электродов, которые воспроизводят электрические сигналы, посылаемые глазом в мозг. Один электрод представляет собой всего один пиксель информации. Из-за больших размеров имплантата и возможного образования рубцов на мозге электроды трудно размещать в нем в течение длительного времени.
Группа исследователей из Технологического университета Чалмерса в Швеции, австрийского Фрайбургского университета и Нидерландского института неврологии создали исключительно маленький имплантат с электродами размером с один нейрон, который может оставаться неповрежденным в организме в течение долгого времени
Главный вопрос, стоявший перед командой, заключался в следующем: можно ли установить такое количество электродов на имплантат с помощью имеющихся материалов и сделать его достаточно компактным и эффективным? В результате работы был получен положительный ответ.
Еще одним препятствием, которое исследователи преодолели, является коррозия материалов, из которых имплантат изготовлен, появляющаяся с течением времени. Электроды трудно содержать в течение длительного времени во влажной среде, а коррозия металла в хирургических имплантатах может привести к целому ряду проблем со здоровьем.
Исследователи использовали уникальную смесь не подверженных коррозии материалов, наслоенных друг на друга, в том числе проводящий полимер для преобразования электрических сигналов, который создает защитный слой, покрывающий металл, и делает его более устойчивым к коррозии.
Исследователи также сосредоточились на ограничении количества металла в визуальном имплантате. Ширина имплантата составляет всего 40 микрометров, а толщина — 10 микрометров, что эквивалентно размеру секущегося волоса, при этом толщина металлических частей составляет несколько сотен нанометров. Меньшее количество металла в зрительном электроде значительно снижает вероятность того, что имплантат не сработает.
Авторы использовали мышей, чтобы проверить эффективность своей разработки. Мышей обучили реагировать на электрические импульсы в зрительной коре головного мозга. После нескольких сеансов они научились реагировать на стимуляцию электродами, и порог, необходимый для того, чтобы мыши могли сообщить о восприятии, был ниже, чем для других имплантатов на основе металлов. Кроме того, имплантат сохранял устойчивость и функционировал у каждой мыши до окончания ее естественной продолжительности жизни, сообщили ученые в статье, опубликованной журналом Advanced Healthcare Materials.
