Ved å bruke 3D-trykkteknologi har forskere fra University of Minnesota laget en rekke fotoreseptorer på et halvkuleformet underlag. I fremtiden vil teknologien gjøre det mulig å lage bioniske øyne ved hjelp av 3D-utskrift og returvisjon til helt blinde mennesker. I fremtiden vil bioniske øyne, mener forskerne, funksjonelt ikke være forskjellige fra virkelige. Og i noen tilfeller overgår det kanskje sistnevnte.
Det levende øyet oppfatter lys takket være fotoreseptorneuroner lokalisert på netthinnen, som konverterer synlig lys til et elektrisk signal. I modellen laget på en 3D-skriver av forskere fra University of Minnesota, spiller halvlederdioder rollen som fotoreseptorneuroner.
De siste årene har ingeniører aktivt undersøkt muligheten for å skape bioniske øyne. Noen prototyper opprettet i det siste har blitt testet med succes på mennesker, men produksjonen av slike proteser er veldig kostbar, siden hver enhet må samles bokstavelig for hånd. I fremtiden kan 3D-utskriftsteknologier redusere kostnadene betydelig og forenkle prosessen med å lage slike implantater, og gjøre dem tilgjengelig for et bredere spekter av mennesker i nød.
I praksis er det veldig vanskelig å anordne en serie fotoreseptordioder på en buet overflate. For å løse problemet har forskere fra Minnesota laget en 3D-skriver. Før utskrift brukte forskerne et lag med sølv nanopartikler på den indre overflaten av en glasshemisfære ved hjelp av en skriver, og deretter på den, lag for lag, bygde de opp en fotoreseptorstruktur fra halvlederpolymerfarge utviklet av dem. Hele prosessen med å lage det bioniske øyet tok omtrent 1,5 time.
Ifølge lederen for studien, Michael McAlpin, viste den første prototypen 25 prosent effektivitet i å konvertere synlig lys til elektriske signaler, noe forskere mener er et veldig godt resultat for de tidlige stadiene av utviklingen.
"Våre 3D-trykte halvlederfotoreseptorer begynner å nærme seg effektiviteten til lignende enheter produsert av eksisterende industrielle prosesser," kommenterer McAlpin.
“I tillegg tillater 3D-utskrift at halvlederdioder kan plasseres på buede overflater. Andre teknologier gir ikke en slik mulighet."
I fremtiden planlegger forskere å øke antall kunstige fotoreseptorer som brukes. Jo flere fotoreseptorer som brukes, desto mer effektivt blir konvertering av lys til et elektrisk signal. McAlpin og hans kolleger ønsker også å forbedre utskriftsteknologien for å kunne lage halvleder-mikroenheter ikke på glass, men på et mykt underlag, som i fremtiden kan bli grunnlaget for et fremtidig implantat.
Salgsfremmende video:
Nikolay Khizhnyak
