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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：731
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(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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