Sztuczna siatkówka przywraca wzrok. Czy nanodruty pomogą niewidomym?
Utrata wzroku to jedno z najtrudniejszych wyzwań dla współczesnej medycyny. Dla milionów osób cierpiących na choroby degeneracyjne siatkówki nadzieję może przynieść nowy rodzaj implantu, który działa jak elektroniczne „oko”. Naukowcy opracowali go z tkaniny utkanej z nanodrutów telluru
Zespół badawczy z Chin, Korei Południowej i USA zaprezentował nowy typ protezy siatkówki, która u zwierząt laboratoryjnych przywróciła zdolność odbierania i interpretowania bodźców wzrokowych. „Dzięki implantowi szczury były w stanie rozróżniać kształty liter „T” i „V”: bodźce świetlne trafiały do ich mózgu za pośrednictwem sztucznej siatkówki.” „To pokazuje, że urządzenie może nie tylko odbierać światło, ale także przesyłać jego użyteczną reprezentację wizualną do mózgu” – napisali autorzy badania w komunikacie prasowym.
Jeszcze ciekawsze efekty zaobserwowano u małp, którym wszczepiono implant i testowano zdolność widzenia światła bliskiej podczerwieni (850 nm), normalnie niewidzialnego dla naczelnych. Po operacji zwierzęta były w stanie rozróżniać położenie źródeł światła IR i prawidłowo reagować na bodźce, których nie widziały przed zabiegiem.
Matryca jak tkanina, nie mikrochip
Nowa proteza nie przypomina znanych dotąd implantów krzemowych. Kluczową innowacją jest materiał. Nanodruty telluru o grubości zaledwie 200 nanometrów zostały splecione w cienką, elastyczną tkaninę. Taka siatkówka nie tylko przewodzi impulsy elektryczne, ale też dopasowuje się do ruchów i kształtu gałki ocznej – jak soczewka kontaktowa.
Tellur, pierwiastek półmetaliczny, został wybrany ze względu na swoją przewodność, elastyczność i fakt, że jest tolerowany przez układy biologiczne. Matryca zachowuje stabilność chemiczną i nie wywołuje reakcji zapalnych, które często towarzyszą implantom z metali lub ceramiki.
Każdy splot nanodrutów działa jak pojedynczy piksel, a cała struktura zawiera obecnie 100 takich kanałów – czyli 100 „oczek” odbierających światło. To znacznie mniej niż w ludzkim oku, ale badacze przekonują, że liczba ta może być skalowana.
Przyjazna biologii siatkówka
Elastyczna tkanina z telluru łączy trzy kluczowe cechy potrzebne do funkcjonowania w ciele człowieka: miękkość zbliżoną do biologicznej tkanki, skuteczne przewodzenie sygnałów i brak toksycznych efektów ubocznych. Takie połączenie do tej pory pozostawało poza zasięgiem inżynierów.
Testy przeprowadzono na myszach i szczurach z uszkodzoną siatkówką. Po implantacji zaobserwowano wzrost aktywności w korze wzrokowej oraz poprawę zachowań wzrokowo-reaktywnych. Gryzonie były w stanie podejmować decyzje w zadaniach opartych na bodźcach świetlnych, co potwierdza nie tylko percepcję, ale i interpretację obrazów.
Od laboratoriów do ludzi
Choć urządzenie przeszło już testy in vivo, droga do zastosowań klinicznych u ludzi wciąż jest długa. Obecne prototypy mają ograniczoną rozdzielczość, a integracja z ludzkim układem nerwowym będzie znacznie trudniejsza niż u gryzoni czy makaków.
Zespół badawczy tworzą naukowcy z Zhejiang University (Chiny), University of California w San Diego oraz Korea Institute of Science and Technology (KIST). To właśnie międzynarodowa współpraca umożliwiła połączenie kompetencji z zakresu nanotechnologii, inżynierii materiałowej, biologii i medycyny.
W artykule opublikowanym w Science badacze wyrażają nadzieję, że nowe podejście może stanowić fundament przyszłych „bionicznych oczu” – urządzeń, które nie tylko umożliwią osobom niewidomym dostrzeganie światła, ale także rozpoznawanie otoczenia i twarzy.
Źródła:
- EurekAlert! – Flexible retina prosthesis developed with woven tellurium nanowires
Zhejiang University, 6 czerwca 2025 r.
https://www.eurekalert.org/news-releases/1086023 - Y. Sun et al., A retina prosthesis based on tellurium nanowire textile,
Science, Vol. 380, Issue 6677, 6 czerwca 2025, eadu2987
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu2987 - Phys.org – Retinal prosthesis woven from tellurium nanowires restores visual function in rats, monkeys
6 czerwca 2025 r.
https://phys.org/news/2025-06-retinal-prosthesis-woven-tellurium-nanowires.html