Учените създават електронни протези




Учените създават електронни протези

PCMagazine, Брой 11
Категория: Наука
Етикети: наука , протеза , око протеза
PC MAGAZINE
28.11.2012

Учените създават електронни протези
С помощта на неврологията, генната терапия и цитогенетиката двама учени изследователи от университета Cornell University създадоха електронно око- протеза, което може да възстанови почти нормалното зрение на животни, които са ослепели поради увредена ретина. Ние и друг път сме коментирали различни „бионични очи“ на страниците на нашето списание, но те в повечето случаи бяха обикновени протези – чипове, които се свързват с клетките на ганглиите зад ретината, изпълняващи ролята на интерфейс между ретината и оптичния нерв. Тези чипове приемат електронни стимули (например чрез CMOS сензор), които след това предават като електрически сигнали на клетките от ганглиите. Тези очи-протези могат да създават черно-бяло изображение с ниска разделителна способност, което впоследствие мозъкът интерпретира – решение, което е по-добро в сравнение с пълната слепота. Това обаче не е възстановяване на зрението. Окото-протеза, създадено от учените Шийла Най-рънбърг и Четан Пандаринат от университета Cornell, се доближава много повече до истинското око. Не-говата конструкция и начинът му на имплантиране са доста сложни, така че имайте малко търпение, за да ви обясня. Първо, с помощта на генна терапия се инжектират специални протеини в ретината (увредена например от дегенеративни болести, като макулодистрофия или диабетна ретинопатия). С помощта на оптогенетика, тези протеини са модифицирани така, че да станат чувствителни към светлината – те не са точно пръчици и конуси, но се подреждат по същия ред. Следващата стъпка е колкото уникална, толкова и гениална. В продължение на години Найрънбърг е работила върху декодиране на сигналите, изпращани от ретината към мозъка. Преди една година тя „краква“ този код и разгадава кода на ретината на мишка, но наскоро прави същото и с маймуна – а ретината на маймуната е твърде подобна на тази на човека. Това обаче не е всичко. С помощта на кода на маймунската ретината Найрънбърг и Пандаринат създадоха работеща протеза, която напълно възстановява зрението на маймуна. Протезата се състои от камера, насочена напред, едночипова система ОМАР 3530 на Texas Instruments и миниатюрен DLP пикопроектор за цифрова обработка на светлината. Едночиповата система преобразува сигнала от камерата в кодирани данни, които могат да бъдат разбрани от мозъка на мишката. След това проекторът прехвърля данните върху оптогенетичните протеини, нанесени предварително върху ретината чрез генна терапия. След това оптогенетичните протеини предават кодирания сигнал на мозъка чрез клетките на ганглиите и оптичния нерв. Ето, че зрението е възстановено! След „кракването“ на кода на ретината на маймуната, следващата стъпка е била разработката на очила, в които е вградено цялото оборудване на оптичната протеза.Преди да дойде време за изпитания с хора, трябва да бъде получено одобрение на етапа на генна терапия. Но понеже подобни генни терапии са одобрявани и преди, изследователите са уверени, че до една-две години ще започнат опити върху хора. - Себастиян Антъни
Съдържание: