新型人工视网膜：有望帮助盲人恢复视力！

导读

近日，以色列特拉维夫大学和瑞典林雪平大学正在开发一种人工视网膜，它由在化妆品和印刷墨水中广泛使用的有机颜料制成，由类似数字摄像头传感器的纳米级微型像素组成。研究人员希望它能够帮助盲人恢复视力。

背景

人类视网膜由几个细胞薄层组成。

（图片来源：维基百科）

眼球后方的光敏神经元能将入射光转化为电信号，而其他的细胞则负责处理神经脉冲，并沿着视神经将它们传输至大脑的一块称为“视觉皮层”的区域。

（图片来源：维基百科）

如果一个人由于光敏细胞退化，无法将光信号转化为电脉冲，因此丧失了视力，那么通过手术将人工视网膜植入到眼睛中可以帮助他恢复视力。

创新

近日，以色列特拉维夫大学（Tel Aviv University ）和瑞典林雪平大学（Linköping University）正在开发一种人工视网膜，它由在化妆品和印刷墨水中广泛使用的有机颜料制成，由类似数字摄像头传感器的纳米级微型像素组成。研究人员希望它能够帮助盲人恢复视力。

（图片来源：Thor Balkhed）

林雪平大学有机电子实验室有机纳米晶体小组首席研究员 Eric Glowacki 领导的研究团队开发出这种简单的微型光敏薄膜，它能将光脉冲转化为电信号。这些信号相应地刺激神经元（神经细胞）。

研究小组选择了专注于一项特别迫切的应用：人工视网膜，它有望在未来帮助盲人恢复视力。专注于专门从事纳米材料与有机电子器件研究的瑞典团队与以色列、意大利以及澳大利亚的研究人员展开合作，优化这项技术。以色列特拉维夫大学Yael Hanein 的研究小组领导了视力恢复实验。在电子器件与神经系统之间的接口方面，Yael Hanein 的小组是全世界领先的。

近日，研究成果发表于科学杂志《先进材料（Advanced Materials）》。

技术

人工视网膜由圆形的光敏材料薄膜组成，类似于数字摄像头传感器的单个像素。每个像素都真正是微型的，其厚度大约不足单个细胞的百分之一，其直径小于人类头发的直径。它由半导电的纳米晶体颜料组成。这种颜料是便宜和无毒的，通常用于商用的化妆品和纹身油墨。

如下图所示，半导电的有机像素位于超薄金片的上方。有机岛和下方金片的厚度不足单个神经元的百分之一。

（图片来源：Thor Balkhed）

Eric Glowacki 将人工视网膜描述为微型的甜甜圈，其中具有含晶体的颜料和环绕它的金属环。其工作无需任何外部连接器，神经细胞可立刻被激活。

特拉维夫大学的博士后研究员 David Rand 表示：“如果我们要控制刺激神经细胞，响应时间必须很短。这里，神经细胞能被直接激活。我们已经演示了，我们的设备不仅可用于刺激大脑中的神经元，也可以用于刺激无机能的视网膜。”

价值

这项应用不仅有助于帮助盲人恢复视力，另外Eric Glowacki 还表示：“我们已经优化了光敏薄膜，使之可以感受近红外光，由于生物组织例如骨头、血液和皮肤，在这些波长都是最透明的。这将提升其未来在人体中进行其他应用的可能性。”