Sonnenkollektoren in den Augen sollen das Sehvermögen wiederherstellen, daran arbeiten diese Wissenschaftler

Ein Team von Wissenschaftlern möchte Augenimplantate mit integrierten Solarpaneelen entwickeln. Sie könnten Menschen mit degenerativen Augenerkrankungen das Sehvermögen wiederherstellen, ohne dass sie bei Bedarf entfernt werden müssten, um sie wieder aufzuladen.

Auge
Bildnachweis: Adobe Stock

Wir haben noch keinen Kontakt mit Cyborgs täglich, aber ich treffe Leute mit einem anspruchsvolles Implantat im Körper ist eine Realität, die schon einige Jahre alt ist. Während diese Technologie voranschreitet, sehen wir das Aufkommen von kabellosen Ladegeräten, die unter die Haut implantiert werden, eines subkutanen Chips zum Bezahlen und Öffnen Ihres Autos oder des berühmten Gehirnimplantats Neuralink von Elon Musk, das bestimmte Krankheiten heilen könnte. In der Medizin entwickeln wir uns immer weiter Neuroprothesen. Sie interagieren mit dem Nervensystem, so dass der Patient eine verlorene Fähigkeit wiedererlangt. Die Aussicht ist einer davon.

Dort Retinitis pigmentosa oder der Makuladegeneration (AMD) sind zwei Beispiele dafür degenerative Augenerkrankungen. Sie beeinflussen die Fotorezeptorendiese Zellen der Netzhaut, die Licht einfangen und letztendlich können blind machen. Wie sich Doktor Udo Roemer, Fachingenieur, erinnert Photovoltaik : „Lange wurde angenommen, dass biomedizinische Implantate in der Netzhaut beschädigte Photorezeptoren ersetzen könnten. […] Versuche mit dieser Technologie haben bereits stattgefunden. Das Problem besteht jedoch darin, dass dafür Drähte in das Auge eingeführt werden müssen, was ein komplizierter Vorgang ist„. Die Lösung ? Werden Sie drahtlos, indem Sie Sonnenkollektoren in die Augen implantieren.

Forscher wollen ein Augenimplantat mit Solarmodulen entwickeln

Die allgemeine Idee ist folgende: Schließen Sie ein winziges Solarpanel an den Augapfel an so dass es das empfangene Licht in einen elektrischen Impuls umwandelt. Das Gehirn ist dann für die Interpretation verantwortlich, um das Gesichtsfeld zu erzeugen. Das Konzept ist nicht neu, basiert aber grundsätzlich darauf Siliziumgeräte. Udo Roemer verwendet andere Halbleitermaterialien wie zGalliumarsenid und das Galliumindiumphosphid. Warum sie? Weil’es ist einfacher, ihre Eigenschaften anzupassenund auch weilSie sind effizienter als Silizium als Teil eines Solarpanels.

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Die Herstellung dieses solaren Augenimplantats ist komplex. „Wenn Sie sich Photorezeptoren als Pixel vorstellen, dann brauchen wir drei Solarzellen, um genug Strom zu erzeugen, um ihn an das Gehirn zu senden. Deshalb untersuchen wir, wie wir sie übereinander stapeln können, um dies zu erreichen.“, fasst der Ingenieur zusammen. Derzeit haben die Teams „gelang es, zwei Solarzellen im Labor großflächig – etwa 1 cm² – übereinander zu legen, was gute Ergebnisse lieferte„. Ermutigend, aber noch lange nicht das Endprodukt.

Eine vielversprechende Technologie, die nicht ohne Kompromisse auskommt

Forscher konzentrieren sich nun darauf Umwandlung von Sonnenkollektoren in Pixel, die für das Sehen notwendig sind. Es wird auch notwendig sein Gravieren Sie Rillen, um sie zu trennen, was keine Kleinigkeit ist. Doktor Udo Roemer hat noch eine gute Vorstellung davon, wie das fertige Produkt aussehen wird. Seine Oberfläche beträgt ca 2 mm²die Pixel messen 50 Mikrometerentweder 0,05 Millimeter. Trotz seiner Vorteile, insbesondere denen des Seins selbstversorgt und kabellosDas vorgestellte Implantat wird es vielleicht nicht ermöglichen, vollständig auf andere komplementäre Geräte zu verzichten. Diese sollten jedoch nicht sperrig oder unansehnlich sein.

Zu beachten ist, dass das Sonnenlicht allein trotz der Effizienz gestapelter Solarzellen möglicherweise nicht stark genug ist, um mit diesen in die Netzhaut implantierten Solarzellen zu funktionieren. Möglicherweise müssen Sie eine Schutzbrille oder eine intelligente Brille tragen, die mit den Solarzellen zusammenarbeitet und das Sonnensignal auf die Intensität verstärken kann, die zur zuverlässigen Stimulation der Neuronen des Auges erforderlich ist.“, warnt der Wissenschaftler.

Er erinnert auch daran, dass, wie bei jeder Forschung dieser Art, zahlreiche Tests im Labor durchgeführt werden müssen, bevor Experimente an Tieren und dann an Menschen durchgeführt werden. Die ersten Ergebnisse zeigen jedoch, dass die Teams auf dem richtigen Weg sind, das zu schaffen, was zweifellos sein wird eine Revolution in der Welt der Augenneuroprothesen. Wir können uns auch vorstellen, dass die Technologie irgendwann auch bei anderen Implantattypen zum Einsatz kommen könnte.

Quelle: UNSW

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