奈米視網膜技術突破:盲鼠重見光明,人類視力重建新希望**
革命性視網膜植入技術恢復視覺功能
一項由國際科學家團隊開發的革命性視網膜植入技術,近日在實驗鼠體內成功恢復部分視覺功能,甚至實現對近紅外線光的感知,為全球數百萬因視網膜退化或神經損傷導致失明的患者帶來前所未有的希望。
奈米材料光電裝置恢復視力技術
這項技術運用了前沿奈米材料與神經刺激科技,打造出一種極為纖薄的光電裝置,能夠直接貼合在視網膜表面,將外部光線轉換成微弱電信號,以自然方式刺激視神經傳遞視覺訊號。研究團隊已在失明小鼠與非人靈長類動物身上成功驗證其安全性與部分視力恢復成效,並計畫在未來幾年內進行人體臨床試驗。
(圖/AI生成示意)
**視網膜退化性疾病的全球挑戰**
視網膜疾病的常見病因與影響
視網膜是眼睛中負責接收光線、並將視覺訊息轉送至大腦的重要結構。一旦視網膜中的感光細胞退化,將無法接收光線訊號,造成視力模糊甚至完全失明。常見病因包括視網膜色素變性、黃斑部病變、青光眼後期神經損傷、視網膜脫落或視神經萎縮等疾病。根據世界衛生組織(WHO)統計,截至2024年,全球約有超過4,300萬人受到各類視網膜性疾病影響,部分患者年紀輕輕就陷入永久失明,目前能有效治療的手段仍十分有限。
全新無電池光電視網膜片的創新設計
視網膜植入裝置的關鍵設計
此次研究中的視網膜植入裝置,正式名稱為「可見光與近紅外響應型自驅動視網膜光電網」,由來自美國、德國與中國的奈米材料、生醫工程與神經學研究人員共同開發。其關鍵設計包括:
碲奈米線結構與視網膜應用
碲奈米線結構:利用直徑小於150奈米的碲奈米線交織成網狀結構,厚度極薄,可與視網膜自然貼合而不造成損傷。
(圖/AI生成示意)
廣光譜響應提升視覺潛力
廣光譜響應能力:不僅能感應可見光,還能接收波長長達1,100奈米的近紅外線光,打開視覺系統對夜間或不可見光的感知潛力。
完全無需外部電源:裝置可藉由光照自動產生光電流,省去外接電源與電池,避免發熱與故障風險。
超高生物相容性:在動物體內植入後,組織發炎與排斥反應極低,顯示長期穩定性佳。
動物實驗的突破性成果
小鼠與獼猴視覺恢復實驗結果
研究團隊先在實驗室誘發失明症狀的小鼠身上進行測試。植入後不久,原本對光無感的小鼠重新出現瞳孔反射反應,甚至能在行為實驗中辨識簡單圖案與方向性光源,說明視覺處理機制已被重新啟動。進一步,他們在非人靈長類(獼猴)身上測試該裝置的反應性與耐久性。令人驚喜的是,獼猴在接受植入後,能夠對近紅外線光源做出眼球移動與注視行為。可見光視力並未受損,顯示其與自然視覺功能並不衝突。長期觀察未見感染、排斥或視網膜損傷現象,生物相容性良好。
未來展望與挑戰
視網膜植入科技的劃時代突破
視網膜植入科技雖已存在多年,但這次的研究成果可能成為劃時代的轉折點。研究共同作者之一,美國紐約大學生物醫學工程教授 Dr. Li Wei 表示:「我們不只是在恢復視力,我們是在重新設計人類的感知範圍。我們的目標是打造不只是‘還原視覺’,而是‘升級視覺’的裝置。」
(圖/AI生成示意)
小規模人體臨床試驗計劃
目前團隊已在規劃小規模人體臨床試驗,預計將與患有早期視網膜退化症的志願者合作,評估裝置在人體視網膜環境中的安全性與有效性。
奈米視網膜技術的挑戰與未來展望
儘管這項技術前景令人振奮,但其真正應用於臨床,仍須克服以下挑戰:解析度提升、長期植入安全性,以及倫理討論。從恢復視力到拓展人類感官可能性,這項奈米視網膜技術不僅是對失明患者的一線曙光,更是生醫工程與神經科學攜手合作的驚人成果。在不久的未來,我們或許將親眼見證——從黑暗中「看見」,將不再只是奇蹟,而是一項可以預期的醫療革命。
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