Umělé oko realitou

Díky objevu švýcarských vědců z Technologického institutu v Lausanne mají miliony lidí postižených slepotou novou naději. Ve spolupráci se ženevskou Univerzitní nemocnicí se jim podařilo vyvinout mikročip, který funguje jako umělá sítnice.
Díky objevu švýcarských vědců z Technologického institutu v Lausanne mají miliony lidí postižených slepotou novou naději. Ve spolupráci se ženevskou Univerzitní nemocnicí se jim podařilo vyvinout mikročip, který funguje jako umělá sítnice.

Pokusy nahradit nemocnou sítnici lidského oka probíhají již několik let a k současnému stavu došli vědci nezávisle jak ve Švýcarsku, tak i v USA, kde na podobném principu vyvinul tým pod vedením Alana Chowa ze společnosti Optobionics ve Stanfordu mikročip, napájený miniaturními fotočlánky.

Umělá náhrada sítnice
Zdravé lidské oko disponuje 130 miliony tyčinek, reagujících na černou barvu, jas a kontrast a 7 miliony čípků, reagujících na barvy, které mají schopnost měnit světlo na elektrické signály. Ty jsou pomocí nervových spojů posílány do mozku ke zpracování. Nejčastější příčinou slepoty je právě selhání, nebo postupné odumírání těchto fotoreceptorů. Ačkoliv tyto buňky jsou již nefunkční, spojení do mozku zůstává neporušeno.
Právě této skutečnosti využívá nová technologie, která by měla pomocí fotocitlivého senzoru poškozenou sítnici nahradit. Rozměry mikročipu přitom musejí byt tak malé, aby jej bylo možné implantovat přímo do oka a přitom byl nepůsobil v okolní oční tkáni jako cizí těleso. Švýcarským vědcům se podařilo tyto problémy vyřešit a výsledkem je mikročip, velký okolo 1,5 čtverečního milimetru, osazený více než tisícovkou na světlo citlivých buněk. Jeho tloušťka je pouhá padesátitisícina milimetru. Předmětem dalšího výzkumu je v současné době možnost zvýšení počtu fotocitlivých buněk až na řádově desítky až stovky tisíc, což by mělo umělý zrak zdokonalit.

Švýcaři slibují umělé oko do pěti let
První experimenty dokazují, že například na čtení textu na obrazovce počítače už postačuje 100 pixelů (světelných bodů) Užitečná verze umělého oka, která by alespoň zčásti nahradila ztracený zrak by měla mít okolo 500 pixelů.
Čip vyvinutý ve švýcarských laboratořích je složen z mnoha vrstev nejrůznějších materiálů, z nich nejdůležitější jsou křemík a hliník. „Oba materiály však lidské tělo v čisté podobě nesnáší a tak byl čip obalen speciálním biokompatibilním plastem a elektrody pokryty platinou,“ říká Dominik Ziegler který na projektu v Technologické institutu v Laussane pracoval.
Zatím probíhá testování čipu na laboratorních krysách, nicméně podle předpokladů výzkumného týmu bude čip vhodný pro implantaci člověku připraven do pěti let. Největší naději navrácení zraku pomocí umělého čipu předpokládají vědci u lidí trpících retinitis pigmentosa, unikátní dědičnou chorobou, ničící sítnici a u makulární degenerace, která postihuje lidi zejména ve starším věku.

Americká cesta
Ve společnosti Optobionics v americkém Stanfordu jdou vědci podobnou cestou – to je náhradou poškozené sítnice křemíkovým mikročipem. První třímilimetrový čip obsahoval přes 4000 mikroskopických fotočlánků, které mění světlo na elektrické impulsy. „Výsledkem tohoto procesu by měl být signál u kterého by neměl lidský mozek rozeznat, že přichází z umělého zdroje a ne ze zdravé sítnice,“ říká Vincent Chow. Rovněž američtí vědci testují nejprve čip na zvířatech, ale první funkční umělou sítnici pro člověka předpokládají už za dva roky. V současné době miniaturní zařízení pracuje pouze s černobílým obrazem a za velmi dobrého osvětlení, ale i to je prý problém, řešitelný v krátké době.

Videokamera místo oka
Na umělém oku pracují nezávisle vědecké týmy na celém světě a principů náhrady je celá řada. Vedle už zmíněných principů, používajících vstupu světla prostřednictvím mikročipů, pracují například ve známém výzkumném středisku MIT (Massachusettsský institut technologie), společně s Univerzitou Severní Karolína na vývoji miniaturní videokamery, pracující s laserovým signálem.
Ta by byla schopna přijatý obrazový signál zakódovat a poslat laserovým paprskem na umělou sítnici a odtud nervovými cestami formou elektrických impulsů do mozku. Kamera spolu s napájením může být snadno umístěna do obruby brýlí, bez operativního zásahu.
Jinou cestu volí výzkumníci v Německu, kde využívají namísto videokamery k prvotnímu příjmu světelného signálu mikroprocesor CCD, podobný tomu jaký známe z digitálních fotoaparátů, ovšem vybavený rovněž laserem.
Stranou nezůstávají ani výzkumné týmy v NASA, Americké kosmické agentuře, kde využívají možností nových technologií, experimentálně vyzkoušených na palubě raketoplánů. . Jde o tzv. epitaxovou metodu, která je schopná sestavit z jednotlivých atomů šestiúhelníkové struktury keramických detektorů, o velikosti pěti mikronů, které odpovídají velikosti buněk na lidské sítnici. Celá sada by měla obsahovat až 100 000 buněk. I v NASA však řeší ten největší problémem a to jak zajistit, aby se tkáň lidského oka snášela s křemíkovými buňkami.

 

Rubriky:  Lidské tělo
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Mobilní aplikace LungScreen pomáhá odhalit rakovinu plic

Mobilní aplikace LungScreen...

Na začátku týdne byla na tiskové konferenci představena mobilní...
Zatočí vědci nadobro s klíšťovou encefalitidou?

Zatočí vědci nadobro s klíšťovou...

Česko patří mezi země s největším výskytem klíšťové encefalitidy. Vědci...
Globální oteplování probíhá i v kalhotách

Globální oteplování probíhá i v...

Letošní léto přineslo tropické teploty, které v našich zeměpisných šířkách nebývaly...
Problematika nočního přejídání: Vědci pravděpodobně odhalili příčinu

Problematika nočního přejídání: Vědci...

Čím to, že má řada lidí největší chuť  na jídlo pozdě večer, přestože je...
10 superpotravin, které kamarádí s cukrovkáři

10 superpotravin, které kamarádí s...

Některé potraviny si se zdravím příliš nerozumí, u jiných je tomu naopak....
Dnešní den karcinomu plic má lidi varovat

Dnešní den karcinomu plic má...

Na rakovinu plic ročně v Česku zemře 5 400 lidí. Patří jí tak smutné prvenství mezi...
Pražský IKEM se stal světovým školícím centrem na biokompatibilní umělé srdce

Pražský IKEM se stal světovým...

Celkem 10 pacientů na celém světě již dostalo nové biokompatibilní umělé...
Pitný režim: Nutnost nebo konspirační teorie?

Pitný režim: Nutnost nebo...

Tato otázka, která by ještě před pár lety byla pokládána za nesmyslnou, se...
Mužský testosteron: Jeho hladinu ovlivňuje i prostředí, zjistili vědci

Mužský testosteron: Jeho hladinu...

V jakém prostředí jste vyrůstali jako děti? Podle britských vědců to je...
Vědecká studie odhalila: Látka v některých mýdlech a zubních pastách škodí zdraví

Vědecká studie odhalila: Látka v...

Že některá mýdla a zubní pasty nemusí být pro tělo tak přínosné, jak...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Čína chystá park pro pandy o rozloze třetiny ČR!

Čína chystá park pro pandy o...

Jen málo zvířat se může chlubit takovou celosvětovou popularitou jako panda...
Popral se italský král se kvůli svatbě s premiérem?

Popral se italský král se kvůli...

Dobré jídlo, pití a krásné ženy. To jsou životní záliby prvního krále...
Jak by se nám žilo, kdyby se Země přestala otáčet?

Jak by se nám žilo, kdyby se Země...

„A přece se točí…,“ měl podle legendy zašeptat před inkvizičním...
Nebeský překážkář Dwain Weston: Kariéru i život utne náraz do mostu!

Nebeský překážkář Dwain Weston:...

Žádná překážka není dost velká, aby před ní Dwain Weston...
VIDEO: Jaké jsou nejšílenější lékařské praktiky?

VIDEO: Jaké jsou nejšílenější...

Asi každého z nás někdy bolela hlava. A věděli jste, že tato...
Panamský průplav: Nejkrvavější stavba světa, která propojila oceány!

Panamský průplav: Nejkrvavější...

Tento průplav fascinuje svět už více než jedno století. Jenže i když tím, že...
Sbohem, drahý koni: Neobyčejný hrob v údolí Nilu

Sbohem, drahý koni: Neobyčejný...

Když mezinárodní archeologický tým odkryje rozsáhlou hrobku v Súdánu, kde...
Poslední let Marka Suttona: Z Bondova dubléra toho moc nezbude!

Poslední let Marka Suttona:...

Britský kaskadér Mark Sutton (1971–2013) lechtá smrtku pod bradou už...
Ramstein: Chyba pilota usmaží v roce 1988 desítky lidí!

Ramstein: Chyba pilota usmaží v...

Letecké prohlídky jsou lákadlem pro stovky lidí. Nadšenci letadel se...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.