Бионический глаз: возвращение зрения с помощью имплантируемого чипа
фото: фрипик
В условиях стремительного технологического прогресса, имплантируемые чипы демонстрируют значительный потенциал для улучшения качества жизни и здоровья пациентов. Эти микроскопические устройства находят применение в мониторинге физиологических показателей, хранении данных и обеспечении новых возможностей для людей с ограниченными возможностями. Прогнозируется, что рынок имплантируемых чипов, оцениваемый в 4,5 миллиарда долларов в 2024 году, достигнет 12,1 миллиарда к 2033 году. В этом контексте исследователи из Стэнфордского университета достигли важного научного прорыва, разработав беспроводной чип, который позволил частично восстановить зрение пациентам с тяжёлой макулярной дегенерацией.
Разработка беспроводного чипа
Глазной протез PRIMA, созданный командой учёных, представляет собой инновационное устройство, которое позволяет пациентам с неизлечимой потерей зрения различать формы и объекты. В отличие от предшествующих протезов, способных лишь улавливать световые сигналы, PRIMA является результатом многолетней научной работы, включающей этапы проектирования, создания прототипов и проведения клинических испытаний.
Система PRIMA состоит из двух ключевых компонентов. Камера, интегрированная в оправу очков, захватывает изображение и передаёт данные на миниатюрный чип, имплантируемый в сетчатку. Данный чип замещает утраченные фоторецепторы, преобразуя визуальную информацию в электрические импульсы, которые стимулируют нейроны. Устройство размером 2x2 мм функционирует на основе световой энергии и способно воспринимать инфракрасный свет, проецируемый через специализированные очки. Это позволяет пациентам использовать искусственное зрение в центральной зоне и естественное зрение в периферических областях, что значительно облегчает ориентацию в пространстве.
Клинические испытания с участием людей
В рамках исследования приняли участие 38 пациентов в возрасте старше 60 лет, страдающих терминальной стадией возрастной макулярной дегенерации. Данная патология характеризуется разрушением фоторецепторов в центральной зоне сетчатки, что приводит к потере чёткого зрения. Однако ключевые нейронные структуры, отвечающие за передачу сигналов в мозг, и периферическое зрение остаются относительно сохранными.
Через месяц после имплантации чипа пациенты начали использовать специальные очки. Хотя некоторые участники исследования отметили улучшение зрения сразу после начала использования устройства, значительное повышение остроты зрения наблюдалось в течение нескольких месяцев. По истечении года 27 из 32 пациентов продемонстрировали способность к чтению, а у 26 пациентов было зафиксировано улучшение зрения в среднем на 5 строк в офтальмологической таблице, с максимумом до 12 строк. Устройство дало возможность участникам читать книги, этикетки и навигационные знаки в метро. Очки позволяют регулировать контрастность, яркость изображения и увеличивать его до 12 раз, что существенно улучшает функциональные возможности пациентов.
Несмотря на возникновение побочных эффектов, таких как повышение внутриглазного давления и повреждения сетчатки у 19 пациентов, ни один из случаев не представлял угрозы для жизни, и большинство осложнений были успешно купированы в течение 60 дней.
Перспективы и будущие технологии
В настоящее время PRIMA обеспечивает передачу только чёрно-белых изображений, однако команда исследователей активно работает над интеграцией полной палитры серого. Это позволит улучшить распознавание лиц, что является приоритетной задачей для пациентов с потерей зрения. Также ведутся разработки чипов следующего поколения, обладающих более высоким разрешением, что откроет новые возможности для лечения различных форм слепоты, связанных с деструкцией фоторецепторов.
Таким образом, разработка и клинические испытания беспроводного чипа PRIMA представляют собой значительный шаг вперёд в области регенеративной медицины и биотехнологий, открывая новые перспективы для улучшения качества жизни людей с тяжёлыми зрительными нарушениями, пишет источник.
