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腦科學(xué)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(lái)源:化工儀器網(wǎng) 作者:小王 點(diǎn)擊量:4579

近日,復(fù)旦大學(xué)集成電路與微納電子創(chuàng)新學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)、腦科學(xué)研究團(tuán)隊(duì),聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所團(tuán)隊(duì),經(jīng)過(guò)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(guò)眼睛我們得以觀察這個(gè)世界,欣賞它的美以及探索他的奧秘。與此同時(shí),眼睛也是一個(gè)復(fù)雜且精妙的器官,它由多個(gè)部分組成,一旦其中一個(gè)部分受到損傷,視覺系統(tǒng)就會(huì)受到嚴(yán)重影響,甚至引起失明。
 
  事實(shí)上,眼睛每個(gè)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(gè)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(xué)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(xì)胞作為切入點(diǎn),提出了通過(guò)外部供電刺激視網(wǎng)膜細(xì)胞來(lái)恢復(fù)感光的治療手段,但這種方法需要用特制電線穿過(guò)眼球,且需隨身攜帶外接設(shè)備,,不但治療風(fēng)險(xiǎn)和手術(shù)創(chuàng)傷較大,同時(shí)還會(huì)給患者的術(shù)后生活帶來(lái)不便。
 
  而就在近日,我國(guó)在該領(lǐng)域的研究收獲重要突破。復(fù)旦大學(xué)集成電路與微納電子創(chuàng)新學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)、腦科學(xué)研究團(tuán)隊(duì),聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所團(tuán)隊(duì),經(jīng)過(guò)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(wú)需依賴外部設(shè)備便可以使失明動(dòng)物模型恢復(fù)可見光視覺能力,還具備識(shí)別紅外圖案的“超視覺”功能,能夠賦予對(duì)象感知紅外光的能力。
 
  事實(shí)上,早在2023年相關(guān)團(tuán)隊(duì)就已經(jīng)集合光電材料、神經(jīng)科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)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(fù)局限在可見光范圍內(nèi)的視覺。
 
  這一次,團(tuán)隊(duì)通過(guò)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(lái)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(fù)可見光范圍內(nèi)的視覺外,還可以將視覺修復(fù)波段進(jìn)至近紅外二區(qū)(470-1550nm)。
 
  更重要的一點(diǎn)是,這款視覺假體相較過(guò)去的人工光感受器薄了10倍以上,在進(jìn)行植入手術(shù)時(shí),也更加理想。而這項(xiàng)研究的出現(xiàn),不僅僅是腦科學(xué)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(fù)明難題,也為同類型醫(yī)學(xué)問(wèn)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(qiáng)失明視覺》為題,在《科學(xué)》主刊上發(fā)表。,感興趣的讀者可以自行查閱學(xué)習(xí)。
 
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