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腦科學與微電子技術(shù)相融合 尋找賦予失明者光明的途經(jīng)
2025年06月06日 11:27:15
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：1909
近日，復旦大學集成電路與微納電子創(chuàng)新學院研究團隊、腦科學研究團隊，聯(lián)合中國科學院上海技術(shù)物理研究所團隊，經(jīng)過7年攻關(guān)，共同開發(fā)出全球首款光譜覆蓋范圍極廣的視覺假體。
眼睛是心靈的窗戶，是人類視覺形成的關(guān)鍵器官，通過眼睛我們得以觀察這個世界，欣賞它的美以及探索他的奧秘。與此同時，眼睛也是一個復雜且精妙的器官，它由多個部分組成，一旦其中一個部分受到損傷，視覺系統(tǒng)就會受到嚴重影響，甚至引起失明。
事實上，眼睛每個部分損傷的出現(xiàn)有可能是后天造成的，也可能是先天就存在的。因此，這個世界上存在著不少人視覺存在障礙，甚至是失明者。也正因如此，科學家一直在尋找治療眼睛損傷，讓失明者重見光明的方法。
此前，科研人員從視網(wǎng)膜上退化的感光細胞作為切入點，提出了通過外部供電刺激視網(wǎng)膜細胞來恢復感光的治療手段，但這種方法需要用特制電線穿過眼球，且需隨身攜帶外接設(shè)備，，不但治療風險和手術(shù)創(chuàng)傷較大，同時還會給患者的術(shù)后生活帶來不便。
而就在近日，我國在該領(lǐng)域的研究收獲重要突破。復旦大學集成電路與微納電子創(chuàng)新學院研究團隊、腦科學研究團隊，聯(lián)合中國科學院上海技術(shù)物理研究所團隊，經(jīng)過7年攻關(guān)，共同開發(fā)出全球首款光譜覆蓋范圍極廣的視覺假體。該假體無需依賴外部設(shè)備便可以使失明動物模型恢復可見光視覺能力，還具備識別紅外圖案的“超視覺”功能，能夠賦予對象感知紅外光的能力。
事實上，早在2023年相關(guān)團隊就已經(jīng)集合光電材料、神經(jīng)科學、臨床醫(yī)學三大領(lǐng)域力量，研發(fā)出一款基于二氧化鈦納米線陣列的人工光感受器，這款傳感器在功能上與此次視覺假體采用的傳感器十分接近，但是受限于感光范圍，只能幫助受術(shù)者恢復局限在可見光范圍內(nèi)的視覺。
這一次，團隊通過大量材料篩選，選擇了碲納米線網(wǎng)絡(luò)(TeNWNs)作為人工光感受器。這種材料在光照條件下，能自發(fā)產(chǎn)生高密度光電流來激活殘余的視網(wǎng)膜通路，是目前不同維度納米材料下的高光電流水平。而使用這種材料除了可以幫助受術(shù)者恢復可見光范圍內(nèi)的視覺外，還可以將視覺修復波段進至近紅外二區(qū)(470-1550nm)。
更重要的一點是，這款視覺假體相較過去的人工光感受器薄了10倍以上，在進行植入手術(shù)時，也更加理想。而這項研究的出現(xiàn)，不僅僅是腦科學與微電子技術(shù)的一次完美融合應(yīng)用，更解決了困擾醫(yī)療領(lǐng)域許久的盲人復明難題，也為同類型醫(yī)學問題研究解決方法，提供了重要的思路。
日前相關(guān)成果以《碲納米線視網(wǎng)膜假體增強失明視覺》為題，在《科學》主刊上發(fā)表。，感興趣的讀者可以自行查閱學習。
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