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 sítniceZdravé 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 letPrvní 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 cestaVe 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 okaNa 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.

Autor: Pavel Přeučil
Rubriky:  Medicína
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Přelud, který způsobuje bolest

Fantom opery, nejznámější detektivní dílo o pařížském přeludu, představoval...

Věčný boj proti stárnutí

Kolo času se točí pouze jedním směrem, a to kupředu. Lidé se obvykle...

Nová studie: Ženy vegetariánky mají...

Britská studie zjistila, že ženy, které zvolily vegetariánský způsob...

Pokroky v léčbě rakoviny prsu a...

V České republice jsou aktuálně považovány za nejčastější nádorová onemocnění...

Návrat důležitého smyslu

Vědci ze Švédska sledovali čtyři lidi, kteří v průběhu 3 až 7 let...

Několik názvů – jedna nemoc

Jednou jste dole a jednou nahoře, toto známé přísloví platí v případě...

Majstrštyk Yaleovy Univerzity: Tamní...

Vědci z Yaleovy Univerzity před několika dny dosáhli šokujícího úspěchu. V...

Počet případů opičích neštovic stále...

Svět se potýká s 25 000 případy nákazy opičími neštovicemi. V souvislosti s nemocí...

Měla být vymýcena, ale je tu pořád....

Dětská obrna měla být podle plánu WHO definitivně vymýcena na sklonku roku 2020. To se...

Jako bájná chiméra

Vědci poprvé vytvořili embrya, která jsou směsí lidských a opičích buněk. Embrya byla...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Do sedmičky, která rozhodovala o osudu Evropy, patřil i český král

Do sedmičky, která rozhodovala o...

Patřili k velmi důležitým osobám, které rozhodovaly o dalším směřování střední a západní...
Na dovolenou si vždy přibalte i vhodná očkování

Na dovolenou si vždy přibalte i...

Přípravy na dovolenou jsou často hektické. Člověk musí myslet na spoustu...
Dopovat je podobné jako nafukovat kolo

Dopovat je podobné jako...

Vzory, modly, ikony. Slavní a vynikající sportovci uchvacují diváky, fanoušky...
Sázka na osudovou třináctku: Chtěl Benjamin Franklin místo orla krocana?

Sázka na osudovou třináctku:...

Orel bělohlavý v letu patří mezi typické symboly Spojených států amerických....
Oční poradna: Proč není zdravé si mnout oči?

Oční poradna: Proč není zdravé si...

Takřka automaticky a nevědomky si lidé několikrát za den promnou oči. Nejčastěji po...
Postrach mongolských plání

Postrach mongolských plání

Jakmile se v písku pouště Gobi cosi zavlní, pastevcům tuhne krev v žilách....
Opeřenec a dáma s čapkou: Co pro Francouze znamená kohout?

Opeřenec a dáma s čapkou: Co pro...

Země galského kohouta, tak se často říká Francii. Proč? Latinské...
Kuřáci, zajděte si na kontrolu, vyzývají pneumologové

Kuřáci, zajděte si na kontrolu,...

Ani v rozvolněném létě by kuřáci neměli zapomínat na své zdraví....
Bunga, bunga! Parta studentů napálí hrdé britské námořnictvo

Bunga, bunga! Parta studentů napálí...

Přípravy na palubě honosné válečné lodi Dreadnought vrcholí. Vše musí vypadat jako...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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