Un equipo internacional dirigido por científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong HKUST ha desarrollado recientemente el primer ojo artificial 3D del mundo con capacidades mejores que los ojos biónicos existentes y, en algunos casos, incluso supera los ojos humanos,visión para robots humanoides y nueva esperanza para pacientes con discapacidad visual.
Los científicos han pasado décadas tratando de replicar la estructura y la claridad de un ojo biológico, pero la visión provista por los ojos protésicos existentes, en gran parte en forma de anteojos conectados con cables externos, todavía están en baja resolución con sensores de imagen plana 2D.El ojo electroquímico EC-Eye desarrollado en HKUST, sin embargo, no solo replica la estructura de un ojo natural por primera vez, sino que en realidad puede ofrecer una visión más nítida que un ojo humano en el futuro, con funciones adicionales como la capacidad de detectarradiación infrarroja en la oscuridad.
La característica clave que permite tales avances es una retina artificial 3D, hecha de una serie de sensores de luz de nanocables que imitan los fotorreceptores en las retinas humanas. Desarrollado por el Prof. FAN Zhiyong y el Dr. GU Leilei del Departamento de Ingeniería Electrónica e InformáticaEn HKUST, el equipo conectó los sensores de luz de nanocables a un haz de cables de metal líquido que sirven como nervios detrás de la retina hemisférica artificial durante el experimento, y replicaron con éxito la transmisión de la señal visual para reflejar lo que el ojo ve en la pantalla de la computadora.
En el futuro, esos sensores de luz de nanocables podrían conectarse directamente a los nervios de los pacientes con discapacidad visual. A diferencia del ojo humano, donde los haces de fibras del nervio óptico para la transmisión de la señal necesitan pasar a través de la retina a través de un poro,desde la parte frontal de la retina hasta la parte posterior creando así un punto ciego en la visión humana antes de llegar al cerebro; los sensores de luz que ahora se dispersan por toda la retina artificial podrían alimentar señales a través de su propio cable de metal líquidola parte posterior, eliminando así el problema del punto ciego ya que no tienen que pasar por un solo punto.
Aparte de eso, como los nanocables tienen una densidad aún mayor que los fotorreceptores en la retina humana, la retina artificial puede recibir más señales de luz y potencialmente alcanzar una resolución de imagen más alta que la retina humana, si los contactos posteriores a los nanocables individuales se hacen en elfuturo: con diferentes materiales utilizados para aumentar la sensibilidad de los sensores y el rango espectral, el ojo artificial también puede lograr otras funciones, como la visión nocturna.
"Siempre he sido un gran fanático de la ciencia ficción, y creo que muchas tecnologías presentadas en historias como las de los viajes intergalácticos, algún día se harán realidad. Sin embargo, independientemente de la resolución de la imagen, el ángulo de visión o la facilidad de uso,los ojos biónicos actuales todavía no son compatibles con su contraparte humana natural. Se necesita urgentemente una nueva tecnología para abordar estos problemas, y me da una fuerte motivación para comenzar este proyecto poco convencional ", dijo el profesor Fan, cuyo equipo ha invertidonueve años para completar el estudio actual desde el inicio de la idea.
El equipo colaboró con la Universidad de California, Berkeley en este proyecto y sus hallazgos se publicaron recientemente en la revista Naturaleza .
"En el próximo paso, planeamos mejorar aún más el rendimiento, la estabilidad y la biocompatibilidad de nuestro dispositivo. Para la aplicación de prótesis, esperamos colaborar con expertos en investigación médica que tengan la experiencia relevante en optometría y prótesis ocular", dijo el Prof.Ventilador agregado.
El principio de funcionamiento del ojo artificial implica un proceso electroquímico que se adopta a partir de un tipo de célula solar. En principio, cada fotosensor en la retina artificial puede servir como una célula solar a nanoescala. Con modificaciones adicionales, el EC-Eye puedeser un sensor de imagen autoalimentado, por lo que no hay necesidad de una fuente de alimentación externa ni de circuitos cuando se usa para prótesis oculares, lo que será mucho más fácil de usar en comparación con la tecnología actual.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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