Weltweit erste sphärische künstliches Auge hat 3D Netzhaut

Wissenschaftler haben Jahrzehnte damit verbracht, versuchen, die Struktur und Klarheit eines biologischen Auges zu replizieren, sondern Vision von bestehenden prothetischen Augen versehen, weitgehend in Form von Brillen mit externen Kabeln befestigt ist, ist nach wie vor in schlechter Auflösung mit flachen 2D-Bildsensoren. Das elektrochemische Eye (EC-Eye) an HKUST entwickelt, jedoch repliziert nicht nur die Struktur eines natürlichen Auges zum ersten Mal, kann aber tatsächlich bietet schärfere Sicht als ein menschliches Auge in der Zukunft, mit zusätzlichen Funktionen wie die Fähigkeit zu erfassen Infrarotstrahlung in der Dunkelheit.

Das Schlüsselmerkmal solche Durchbrüche erlaubt eine 3D künstliche Netzhaut, die aus einer Anordnung von Nanodraht-Lichtsensoren, die die Photorezeptoren in der menschlichen Netzhaut nachahmen. Entwickelt von Prof. FANER Zhiyong und Dr. GU Leilei von der Abteilung für Elektrotechnik und Informationstechnik an HKUST, verbunden das Team der Nanodraht-Lichtsensoren zu einem Bündel von Flüssigmetalldrähten als Nerven hinter dem Menschen verursachte hemisphärischen Netzhaut während des Experiments dienen und erfolgreich die visuelle Signalübertragung zu reflektieren, was das Auge sieht Bildschirm auf den Computer repliziert.

In Zukunft werden diese Nanodrähte Lichtsensoren könnten direkt an die Nerven der sehbehinderten Patienten verbunden. Anders als in einem menschlichen Auge, wo Bündel Sehnervenfaser (für die Signalübertragung) notwendig Weg durch die Netzhaut über eine Pore, von der Vorderseite der Netzhaut auf die Rückseite (also einen blinden Fleck in menschlichem Sehen zu schaffen), bevor das Gehirn erreicht ; die Lichtsensoren, dass jetzt streut über die gesamte vom Menschen verursachten Netzhaut durch seinen eigenen Flüssigmetalldraht an der Rückseite jeweils Zufuhrsignale könnten, wodurch das blinden Fleck Problem zu beseitigen, da sie nicht haben, um Route durch einen einzigen Punkt.

Abgesehen davon, dass als Nanodrähte haben sogar höhere Dichte als Photorezeptoren in der menschlichen Netzhaut kann die künstliche Netzhaut so erhält mehr Lichtsignale und potentiell erreicht eine höhere Bildauflösung als die menschliche Netzhaut, wenn die hinteren Kontakte zu einzelnen Nanodrähten in der Zukunft gemacht werden. Mit unterschiedlichen Materialien verwendet, um die Sensoren Empfindlichkeit und Spektralbereich zu steigern, das künstliche Auge kann auch andere Funktionen erreichen wie Nachtsicht.

„Ich habe immer ein großer Fan von Science-Fiction, und ich glaube, viele Technologien in Geschichte spielt wie die von intergalaktischen Reisen, werde einen Tag Wirklichkeit werden. Doch unabhängig von der Bildauflösung, Winkel von Ansichten oder Benutzerfreundlichkeit, die aktuellen bionische Augen noch keine Übereinstimmung zu ihrem natürlichen menschlichen Gegenstück sind. eine neue Technologie, um diese Probleme ist dringend zu lösen, und es gibt mir eine starke Motivation dieses unkonventionelles Projekt zu starten“, sagte Prof. Fan, dessen Teams hat neun Jahre lang die aktuelle Studie von der Idee Gründung abzuschließen.

Das Team mit der University of California, Berkeley an diesem Projekt und ihre Erkenntnisse zusammengearbeitet wurde in der Zeitschrift Nature vor kurzem veröffentlicht.

„Im nächsten Schritt planen wir die Leistung, Stabilität und Biokompatibilität unserer Vorrichtung weiter zu verbessern. Für Prothese Anwendung, wir freuen uns darauf, mit der medizinischen Forschung Experten zusammenzuarbeiten, die das entsprechende Fachwissen auf Optometrie und Augenprothese haben“, ergänzt Prof. Fan .

Das Arbeitsprinzip des künstlichen Auges beinhaltet einen elektrochemischen Prozess, der von einer Art von Solarzellen übernommen wird. Im Prinzip kann jeder Fotosensor auf der künstlichen Netzhaut als nanoskalige Solarzelle dienen. Bei einer weiteren Modifikation kann die EC-Eye ein selbstfahrender Bildsensor sein, so gibt es keine Notwendigkeit für externe Stromquelle noch Schaltung, wenn für Augenprothese verwendet, die viel benutzerfreundlicher im Vergleich mit der aktuellen Stand der Technik sein werden.