6月6日,中國科學院上海技術物理研究所胡偉達團隊,聯合復旦大學周鵬/王水源團隊與張嘉漪/顏彪團隊,開發出全球首款光譜覆蓋范圍極廣的可植入視覺假體。該假體無需依賴任何外部設備,即可使失明動物模型恢復可見光視覺能力,并賦予其感知紅外光甚至識別紅外圖案的“超視覺”功能。
當前,全球有超過2億的視網膜變性患者,無法看到多彩的世界。近年來,學術界一直在探索通過人工方法進行視覺修復,如利用光電二極管技術路線制備可植入的視網膜假體。但是,該方法制備工藝復雜,且感知的光譜波段范圍有限。而引入紅外視覺能夠使得人類擁有感知弱光信號的能力。
經過反復的摸索和嘗試,該團隊研制出能夠進行高效光電轉換、寬譜響應、安全植入的碲納米線網絡(TeNWNs)視網膜假體。TeNWNs假體能夠在無需外接電源供應情況下,在生物視網膜中代替凋亡感光細胞,自發將光信號轉化為電信號,進而直接激活視網膜上尚存活的神經細胞。TeNWNs假體融合了仿生修復與功能拓展的雙重特性,其光譜覆蓋范圍為470至1550納米,橫跨可見光至近紅外II區。團隊發現,一次微創且可逆的視網膜下植入手術可以修復可見光視覺,并能夠將視覺感知拓展至特定紅外波長范圍。進一步,在讓實驗室的失明小鼠重新獲得對可見光感知能力的基礎上,團隊在非人靈長類動物即食蟹猴模型上進行了驗證。團隊同樣實現了無損可見視覺前提下的紅外視覺拓展。
這一研究有望突破現有視覺修復技術的局限,為拓展紅外視覺、探索新型視覺感知模態開辟臨床轉化路徑。
相關研究成果發表在《科學》(Science)上。
TeNWNs修復和增強盲人視覺示意圖及作用機制
TeNWNs光電流密度和光譜范圍
超視覺假體實物樣品
本文鏈接:科學家開發新一代視覺假體賦予動物“超視覺”功能http://www.sq15.cn/show-12-1254-0.html
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