موسكو، 13 مايو – ريا نوفوستي.ابتكر علماء التكنولوجيا الحيوية الأمريكيون نموذجًا أوليًا لشبكية عين صناعية لا تحتاج إلى نظام طاقة وتعمل على طاقة الأشعة تحت الحمراء، وفقًا لمقالة نشرت في مجلة Nature Photonics.
اليوم، يقوم العلماء في جميع أنحاء العالم بتطوير عدة أنواع من الغرسات التي يمكنها، من الناحية النظرية، استعادة الرؤية المفقودة نتيجة للأمراض التنكسية أو الحوادث. في بعض الحالات، يقوم علماء الأحياء بتجربة الخلايا الجذعية أو خلايا الشبكية الفردية، وفي حالات أخرى، يحاول الفيزيائيون وأخصائيو التكنولوجيا الحيوية تكييف الأجهزة الإلكترونية المختلفة للعمل مع دماغ الإنسان والحيوان. ولكن حتى الآن، لم يتم إحراز أي تقدم كبير في أي دراسة.
العين السيبرانية
طورت مجموعة من العلماء بقيادة جيمس لودين من جامعة ستانفورد (الولايات المتحدة الأمريكية) نوعا جديدا من شبكية العين الإلكترونية مناسبة للحصول على صور عالية الوضوح ولا تحتاج إلى مصدر طاقة خارجي - وهو العائق الرئيسي أمام تطوير مثل هذه التقنيات.
"يعمل اختراعنا بنفس الطريقة التي تعمل بها الألواح الشمسية على سطح المنزل، حيث يحول الضوء إلى نبضات كهربائية، ومع ذلك، في حالتنا، لا تقوم الكهرباء بتشغيل الثلاجة، ولكن يتم إرسالها إلى شبكية العين كإشارة". وأوضح أحد أعضاء الفريق، دانيال بالانكر (دانيال بالانكر).
إن الشبكية الاصطناعية لعين لاودين وزملائه عبارة عن مجموعة من العديد من صفائح السيليكون المفردة المجهرية التي تجمع بين عنصر حساس للضوء ومولد للكهرباء وبعض العناصر الأخرى. لكي تعمل شبكية العين هذه، تحتاج إلى نظارات خاصة بها كاميرا فيديو مدمجة وكمبيوتر جيب يعالج الصورة.
يعمل هذا الجهاز على النحو التالي: تقوم كاميرا في النظارات بتحويل الضوء بشكل مستمر إلى أجزاء من النبضات الإلكترونية. تتم معالجة كل "إطار" على الكمبيوتر، وينقسم إلى نصفين - للعين اليمنى واليسرى، وينقل إلى بواعث الأشعة تحت الحمراء الموجودة على الجزء الخلفي من عدسات النظارات. تصدر النظارات نبضات قصيرة من الأشعة تحت الحمراء، والتي تعمل على تنشيط أجهزة الاستشعار الضوئية على شبكية العين وتجعلها تنقل نبضات كهربائية تقوم بتشفير الصورة إلى الخلايا العصبية البصرية.
"إن عمليات الزرع الحديثة ضخمة جدًا، كما أن عملية إدخال جميع المكونات الضرورية في العين معقدة بشكل لا يصدق. وفي حالتنا، يتعين على الجراح فقط إجراء شق صغير واحد في شبكية العين وغمر المكون الحساس للضوء في الجهاز تحته، " وتابع بالانكر.
انسايت الأشعة تحت الحمراء
وفقا للعلماء، فإن استخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء لنقل المعلومات له ميزتان رئيسيتان. أولا، يسمح لك بزيادة قوة النبض إلى قيم عالية جدا دون التسبب في ألم في خلايا الشبكية الحية، لأن الخلايا الحساسة للضوء لا تستجيب للأشعة تحت الحمراء. ثانيًا، تعمل قوة الإشعاع العالية على تحسين وضوح الصورة في الحالات التي تكون فيها الخلايا العصبية الموجودة تحت شبكية العين تالفة بشدة أو ضعيفة الاستجابة للنبضات الكهربائية.
اختبر العلماء عمل اختراعهم على شبكية العين والأنسجة العصبية المأخوذة من الفئران المبصرة والمكفوفة. في هذه التجربة، قاموا بربط الخلايا الكهروضوئية بقطع صغيرة من شبكية العين، وتوصيل الأقطاب الكهربائية بالخلايا العصبية المجاورة، ومراقبة ما إذا كانت بدأت في إصدار نبضات عند تعرضها للضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء.
أصبحت الرؤية الاصطناعية حقيقة واقعة في كل من العلوم والطب على نحو متزايد - ولم يحلم بذلك مؤلفو روايات الخيال العلمي أبدًا. في الصيف الماضي، تم زرع أول شبكية عين صناعية مصنوعة من السيليكون في ثلاثة مرضى مكفوفين. عانى الثلاثة من فقدان البصر شبه الكامل بسبب التهاب الشبكية الصباغي (RP)، وهو مرض يصيب العين ويضر بالرؤية الليلية والمحيطية. وغادروا المستشفى في اليوم التالي للعملية.
تم اختراع شبكية العين المصنوعة من السيليكون الاصطناعي (ASR، من شبكية العين المصنوعة من السيليكون الاصطناعي) من قبل مؤسسي شركة Optobionics، الأخوين فنسنت وألان تشاو. ASR عبارة عن شريحة يبلغ قطرها 2 مم وسمكها أقل من شعرة الإنسان. يتم وضع حوالي 3500 خلية شمسية مجهرية على رقاقة السيليكون، والتي تحول الضوء إلى نبضات كهربائية.
تم إنشاء الدائرة الدقيقة لتحل محل المستقبلات الضوئية التالفة – وهي العناصر الحساسة للضوء في العين والتي تحول الضوء إلى إشارات كهربائية في العين السليمة – ويتم تشغيلها بواسطة ضوء خارجي ولا تحتوي على بطاريات أو أسلاك. ويتم زرع شبكية صناعية من السيليكون جراحيا تحت شبكية المريض، فيما يسمى بالفضاء تحت الشبكي، وتولد إشارات بصرية مماثلة لتلك التي تنتجها طبقة المستقبلات الضوئية البيولوجية.
في الواقع، يعمل ASR مع المستقبلات الضوئية التي لم تفقد بعد القدرة على العمل. "إذا تمكنت الشريحة من التفاعل معها لفترة طويلة، فإننا نتحرك نحو الهدف على الطريق الصحيح،" آلان تشاو متأكد.
يفقد الأشخاص الذين يعانون من التهاب الشبكية الصباغي مستقبلاتهم الضوئية تدريجيًا. بشكل عام، هذا هو الاسم الجماعي للعديد من أمراض العيون، ونتيجة لذلك يتم تدمير طبقة المستقبلات الضوئية.
يمكن أيضًا تصحيح الضمور البقعي المرتبط بالعمر (AMD، من الضمور البقعي المرتبط بالعمر)، وفقًا للأخوين تشاو، باستخدام شبكية العين المصنوعة من السيليكون الاصطناعي. البقع على القرنية هي نتيجة للشيخوخة، ولكن السبب الدقيق غير معروف حتى الآن. ويعاني أكثر من 30 مليوناً من سكان العالم من مثل هذه الأمراض، وغالباً ما تؤدي إلى العمى غير القابل للشفاء.
حتى الآن، لم يكن ASR قادرًا على علاج الجلوكوما المرتبطة بتلف الأعصاب ولا يساعد في علاج مرض السكري، الذي يسبب تندب الشبكية. شبكية العين الاصطناعية عاجزة عن الارتجاجات وإصابات الدماغ الأخرى.
يقول الأخوان تشاو عن خططهما: "نحن نحاول الآن معرفة إلى أين نتحرك بعد ذلك". "بمجرد اتخاذ القرار، يمكنك تجربة تغيير المعلمات."
الرؤية الطبيعية والاصطناعية
يمكن مقارنة عملية "الرؤية" بتشغيل الكاميرا. في الكاميرا، تمر أشعة الضوء عبر مجموعة من العدسات التي تركز الصورة على الفيلم. في العين السليمة، تمر أشعة الضوء عبر القرنية والعدسة، مما يؤدي إلى تركيز الصورة على شبكية العين، وهي طبقة العناصر الحساسة للضوء المبطنة للسطح الخلفي للعين.
البقعة هي منطقة الشبكية التي تستقبل وتعالج الصور التفصيلية وترسلها إلى الدماغ عبر العصب البصري. تمنح البقعة متعددة الطبقات الصور التي نراها أعلى درجة من الدقة. إذا تضررت البقعة، تتدهور الرؤية. ماذا تفعل في هذه الحالة؟ أدخل ASR.
يتم توصيل الآلاف من عناصر ASR المجهرية بقطب كهربائي يحول صور الضوء الواردة إلى نبضات. تحفز هذه العناصر العناصر الوظيفية المتبقية في شبكية العين وتنتج إشارات بصرية مشابهة لتلك التي تولدها العين السليمة. يمكن بعد ذلك معالجة الإشارات "الاصطناعية" وإرسالها عبر العصب البصري إلى الدماغ.
في التجارب على الحيوانات في الثمانينات، قام الأخوان تشاو بتحفيز ASR باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء وسجلوا استجابة الشبكية. لكن الحيوانات للأسف لا تستطيع التحدث، لذلك من غير المعروف ما حدث بالفعل.
نتائج أكثر أهمية
قبل حوالي ثلاث سنوات، جمع الأخوان بيانات كافية لتقديم طلب إلى إدارة الغذاء والدواء للحصول على إذن بإجراء تجارب سريرية على البشر. تم اختيار ثلاثة مرضى تتراوح أعمارهم بين 45 إلى 75 عامًا والذين عانوا من عمى الشبكية لفترة طويلة كمرشحين.
قال آلان تشاو عن التجربة: "لقد اخترنا الأشخاص الذين يعانون من إعاقات شديدة، بحيث إذا تمكنوا من رؤية شيء ما على الأقل، ستكون النتائج مشجعة للغاية". "أردنا أن نبدأ في أقرب وقت ممكن، كنا قلقين فقط بشأن الاستنتاجات المتسرعة التي يمكن استخلاصها نتيجة للتجارب."
يؤكد مبتكرو الشبكية الاصطناعية أن أجهزتهم في الوقت الحالي غير قادرة على مساعدة المرضى على رؤية الطريقة التي يرى بها الأشخاص الأصحاء.
"يمكننا أن نتحدث عن نتيجة رائعة إذا كانت كثافة العناصر كافية لتمكين المرضى من رؤية الأجسام المتحركة. يقول لاري بلانكينشيب، المدير الإداري لشركة Optobionics: "من الناحية المثالية، يجب أن يكونوا قادرين على التعرف على أشكال الأشياء ومخططاتها الخارجية".
المخترعون ليسوا خائفين من رفض الزرع. وقال تشاو: "بمجرد زرع الشبكية الاصطناعية، يكون هناك فراغ حولها، وهو أمر يمكن التنبؤ به تماما". يمكن القول بالفعل أن شبكية العين الاصطناعية المصنوعة من السيليكون تعد إنجازًا علميًا هائلاً من شأنه أن يساعد في القضاء على خطر بعض أشكال العمى إلى الأبد.
شبكية العين هي الجزء الأكثر أهمية في العين. وهو يتألف من ملايين المستقبلات الضوئية الحساسة للضوء المسؤولة عن رؤية الألوان والشفق. يؤدي تلف المستقبلات الضوئية - العصي والمخاريط - نتيجة لأمراض مختلفة إلى تدهور تدريجي في الرؤية وفقدانها بالكامل.
في كثير من الأحيان، تؤدي الأمراض (بما في ذلك الحثل الصباغي في شبكية العين) إلى تدمير المستقبلات الضوئية نفسها فقط، دون التأثير على الخلايا العصبية في شبكية العين. لقد قام الباحثون بالفعل بمحاولات للتعامل مع هذا العمى، باستخدام العين الإلكترونية على سبيل المثال. وتم زرع شريحة خاصة مزودة بأقطاب كهربائية في شبكية عين المريض. وطُلب من المرضى استخدام النظارات المزودة بكاميرا فيديو، حيث يتم نقل الإشارة منها أولاً إلى الشريحة ثم إلى الدماغ.
اقترح علماء من المعهد الإيطالي للتكنولوجيا نهجا مختلفا جذريا، من خلال إنشاء شبكية اصطناعية يمكن زرعها في عين المريض. يتكون "الشبكية الاصطناعية" من عدة طبقات: مادة بوليمر موصلة، وركيزة حريرية، وطبقة شبه موصلة. هو الذي يلتقط الفوتونات التي تدخل من خلال التلميذ - وهذا يؤدي إلى التحفيز الكهربائي للخلايا العصبية في شبكية العين ومواصلة نقل الإشارة إلى الدماغ.
وقد اختبر الباحثون بالفعل اختراعهم على الفئران التي تعاني من تنكس الشبكية. وبعد شهر واحد من جراحة الزرع، قام العلماء بتقييم منعكس الحدقة في الحيوانات ذات شبكية العين الاصطناعية، والحيوانات التي لم يتم علاجها، والفئران السليمة.
كانت الاستجابة للإضاءة المنخفضة (1 لوكس)، والتي يمكن مقارنتها بالإضاءة أثناء اكتمال القمر، هي نفسها تقريبًا في الفئران التي تعاني من تنكس الشبكية وأولئك الذين تلقوا عملية زرع. ومع ذلك، تفاعلت الحيوانات التي خضعت للجراحة مع ضوء أكثر سطوعًا بنفس الطريقة تقريبًا التي تفاعلت بها الحيوانات السليمة.
تم تكرار الاختبار بعد 6 و10 أشهر من العملية - أصبح الرؤية لدى جميع الحيوانات أسوأ مع تقدم عمر الفئران، لكن تأثير تركيب شبكية صناعية لا يزال قائما. وأظهر الباحثون أيضًا أن القشرة البصرية الأولية، وهي منطقة الدماغ المسؤولة عن معالجة المعلومات البصرية، تم تنشيطها تحت تأثير الضوء.
يعترف الباحثون أنهم لم يفهموا بعد بشكل كامل كيفية عمل شبكية العين الاصطناعية، ويبقى أن نرى هذا. ومن غير الواضح أيضًا ما إذا كان الطرف الاصطناعي الجديد سيساعد الأشخاص؛ فالنتائج التي تم الحصول عليها في الحيوانات لا يمكن تكرارها دائمًا عند المرضى. إلا أن غراتسيا بيرتيل، أحد أعضاء الفريق البحثي، توضح أنه من الممكن أن يبدأ اختبار شبكية العين على البشر في النصف الثاني من العام الحالي 2017، وسيتم الحصول على النتائج الأولى لهذه الاختبارات مع بداية عام 2018. .
في عام 2018، بقي 39 مليون شخص مكفوفين. بسبب أمراض وراثية أو شيخوخة الأنسجة أو الالتهابات أو الإصابات. أحد الأسباب الرئيسية هو أمراض الشبكية. لكن العلم يتطور بسرعة كبيرة لدرجة أن الخيال العلمي ينتقل من الكتب إلى المختبرات وغرف العمليات، ويزيل حاجزًا تلو الآخر. أدناه سننظر إلى ما يخبئه المستقبل لطب العيون، وكيف سيتم علاجهم (ويعالجون بالفعل)، واستعادة الرؤية، وتشخيص الأمراض، واستعادة العيون بعد العمليات.
Cyborgization: عيون الكترونية
الاتجاه الرئيسي في طب العيون في المستقبل هو العيون الإلكترونية. في عام 2018، هناك بالفعل 4 مشاريع ناجحة، والعيون الاصطناعية الآن بعيدة كل البعد عن كونها صورة من الخيال المستقبلي.
المشروع الأكثر إثارة للاهتمام هو Argus II من Second Sight. يتكون الجهاز من زرعة ونظارة وكاميرا وكابل ومعالج فيديو. يتم زرع زرعة تحتوي على جهاز إرسال في شبكية العين. تلتقط الكاميرا التي يتم ارتداؤها مع النظارات الصور التي يعالجها المعالج، ويولد إشارة؛ ويستقبلها جهاز الإرسال المزروع ويحفز خلايا الشبكية. هذه هي الطريقة التي يتم بها إعادة بناء الرؤية. كان هذا التطوير مخصصًا في الأصل للمرضى الذين يعانون من الضمور البقعي. وهو مرض مرتبط بالعمر، ويصاحبه ضعف تدفق الدم إلى مركز الشبكية ويؤدي إلى العمى.
ما هو عيب التكنولوجيا؟ تبلغ تكلفة الجهاز 150 ألف دولار رائع ولا يستعيد الرؤية بالكامل، بل يسمح لك فقط بالتمييز بين الصور الظلية للأشكال. اعتبارًا من عام 2017، يرتدي 250 شخصًا حذاء Argus II، وهو عدد لا يكاد يذكر بالتأكيد.
Argus II لديه نظائرها. على سبيل المثال، زراعة الشبكية في بوسطن. تم إنشاؤه أيضًا خصيصًا للمرضى الذين يعانون من الضمور البقعي والتهاب الشبكية الصباغي (تحلل المستقبلات الضوئية للشبكية). وهو يعمل على مبدأ مماثل، حيث يرسل إشارات إلى الخلايا العصبية ويخلق صورة تخطيطية لجسم ما. ومن الجدير بالذكر أن IRIS تم إنشاؤه للمرضى في المراحل الأخيرة من تدهور الشبكية. يتكون IRIS من كاميرا فيديو ومعالج يمكن ارتداؤه ومحفز. يختلف Retina Implant AG عنهم. وتقوم الزرعة بالتقاط الفوتونات وتنشيط العصب البصري، فيما لا يحتاج الجهاز إلى كاميرا خارجية.
يزرع في الدماغ
ومن الغريب أنه يمكنك علاج الرؤية دون لمس عينيك. للقيام بذلك، يكفي زرع شريحة في الدماغ، والتي ستحفز القشرة البصرية بتصريفات كهربائية قصيرة. تعمل شركة Second Sight المذكورة أعلاه في هذا الاتجاه. وطورت الشركة نسخة بديلة من Argus II، لا تؤثر على العين إطلاقا، وتعمل مباشرة مع الدماغ. سيقوم الجهاز بتحفيز الخلايا العصبية بالتيار، لإعلام الدماغ بتدفق الضوء.
شبكية اصطناعية
قلنا أن التهاب الشبكية الصباغي يؤثر على المستقبلات الضوئية للشبكية، ولهذا السبب يتوقف الشخص عن إدراك الضوء ويصاب بالعمى. هذا المرض مشفر وراثيا. تتكون شبكية العين من ملايين المستقبلات. تؤدي طفرة في جين واحد فقط من أصل 240 جينًا إلى موتهم وإفساد الرؤية، حتى لو كانت الخلايا العصبية البصرية المرتبطة بها سليمة. كيف تكون في هذه الحالة؟ زراعة شبكية جديدة. يتكون التناظري الاصطناعي من بوليمر موصل للكهرباء مع ركيزة حريرية، ملفوفة في شبه موصل بوليمر. عندما يسقط الضوء، يمتص أشباه الموصلات الفوتونات. يتولد تيار وتلامس التفريغات الكهربائية الخلايا العصبية في شبكية العين. أظهرت تجربة أجريت على الفئران أنه عند إضاءة 4-5 لوكس (لوكس)، كما هو الحال في بداية الشفق، تتفاعل الفئران ذات الغرسات مع الضوء بنفس طريقة تفاعل القوارض السليمة. وأكد التصوير أن القشرة البصرية للفئران كانت نشطة. ومن غير الواضح ما إذا كان التطوير سيكون مفيدًا للناس. ويعد المعهد الإيطالي للتكنولوجيا (IIT) بتقديم تقرير عن نتائج التجارب في عام 2018.
خطأ في الكود
إن الأجهزة القابلة للارتداء والمدمجة ليست الأمل الوحيد لطب العيون. من أجل استعادة الرؤية، من الممكن إعادة كتابة الشفرة الوراثية، وذلك بسبب خطأ بدأ فيه الشخص بالعمى. إن طريقة كريسبر، التي تعتمد على حقن محلول بفيروس يحمل النسخة الصحيحة من الحمض النووي، تعالج الأمراض الوراثية. يساعد تصحيح الكود في مكافحة تنكس الشبكية المرتبط بالعمر، بالإضافة إلى كمنة ليبر، وهو مرض نادر للغاية يقتل الخلايا الحساسة للضوء. ويعاني منه حوالي 6 آلاف شخص حول العالم. يعد عقار Luxturna بإنهائه. يحتوي على محلول بالنسخة الصحيحة من جين RPE65، الذي يقوم بتشفير بنية البروتينات الضرورية. هذا دواء قابل للحقن - يتم حقنه في العين بإبرة مجهرية.
التشخيص والشفاء بعد الجراحة
يعد الهاتف الذكي الذي يرافقنا في كل مكان أداة ممتازة للتشخيص السريع والدقيق. على سبيل المثال، يتيح لك منظار العين Peek Vision، المتزامن مع الهاتف الذكي، التقاط صور لشبكية العين في أي مكان وفي أي وقت. وقدمت جوجل في عام 2016 خوارزمية تحليل الصور المعتمدة على الذكاء الاصطناعي والتي تسمح لك بالتعرف على علامات اعتلال الشبكية السكري في صور شبكية العين. تبحث الخوارزمية عن أصغر تمددات الأوعية الدموية التي تشير إلى علم الأمراض. اعتلال الشبكية السكري هو تلف شديد في الأوعية الدموية لشبكية العين، مما يؤدي إلى العمى.
المستقبل يكمن في الشفاء السريع بعد الجراحة. عقار مثير للاهتمام هو Cacicol، الذي قدمه باحثون أتراك في عام 2015. تطورها يخفف الألم وزيادة الحساسية والحرقان بعد جراحة العيون. لقد تم بالفعل اختبار الدواء سريريًا: لاحظ المرضى الذين تم خياطة قرنيتهم معًا (تُستخدم هذه الطريقة لعلاج ترقق القرنية - القرنية المخروطية) انخفاضًا في الآثار الجانبية.
ماذا ستكون الرؤية للمستقبل؟
وبالفعل، حقق طب العيون نجاحات مذهلة: فقد أصبح من الممكن عكس العمى الذي كان غير قابل للشفاء في السابق، ويمكن التغلب على الأمراض الوراثية من خلال إعادة كتابة عدة أقسام من الشفرة الوراثية. في أي اتجاه ستذهب التنمية؟ دعنا نحاول التخمين:
من الأفضل الوقاية من العلاج. يعد طبيب العيون في الهاتف الذكي والشبكة العصبية التي تقدم التشخيص بتقليل خطر الإصابة بأمراض العيون المتقدمة والتي يصعب علاجها بشكل كبير. سيتيح الواقع المعزز (AR) نشر المعرفة الطبية بطريقة مرحة وسهلة. توجد بالفعل تطبيقات الواقع المعزز التي تحاكي عواقب إعتام عدسة العين والزرق. المعرفة، كما نعلم، هي القوة. استبدال إذا كان لا يمكن علاجه. Cyborgization هو الاتجاه الطبي الرئيسي. التطورات الحالية جيدة، لكنها تعيد بناء الرؤية بشكل جزئي فقط، مما يجعل من الممكن التمييز بين الملامح غير الواضحة. على مدى السنوات العشر القادمة، ستستمر التكنولوجيا في تحسين جودة الصورة وتفاصيلها. مهمة مهمة هي التخلص من المكونات القابلة للارتداء: الكاميرا والنظارات والكابل. يجب أن تصبح الغرسة أكثر ليونة، ويمكن القول، أكثر ملاءمة للأنسجة البشرية، حتى لا تؤذيها. من المحتمل أن تكون الرقائق التي لا تحتوي على عناصر مساعدة خارجية، والتي يتم زرعها مباشرة في الدماغ، هي الفرع الأكثر واعدة في مجال الرؤية الآلية. أرخص وأكثر سهولة: 150 ألف دولار للجهاز حتى الآن تجعل العيون الإلكترونية بعيدة جدًا عن السوق وبعيدة عن متناول معظم المرضى. والخطوة التالية هي جعلها في متناول الجميع قدر الإمكان. التعافي خلال ساعات: زراعة الرقائق وتصحيح الشبكية وحتى تصحيح الحمض النووي تتطلب عملية جراحية. إنه يترك الألم والحرقان والألم الوهمي وغيرها من العواقب غير السارة. ستعمل الأدوية المستقبلية على تجديد الأنسجة التالفة خلال ساعات. رؤية رائعة للجميع: اللقطات بالعين وشبكية العين المتصلة بالإنترنت تبدو الآن وكأنها خيال علمي.
22/08/2018, 14:47 1.6 كالآراء 293 يحب
الائتمان: ناتاليا هوتانو / توم
العلماء لا يسمون الجرافين من أجل لا شيء "مادة خارقة". وعلى الرغم من أنها مصنوعة من طبقة واحدة فقط من ذرات الكربون، إلا أنها مادة قوية جدًا ومرنة للغاية وخفيفة الوزن للغاية كما أنها موصلة للكهرباء وقابلة للتحلل الحيوي. في الآونة الأخيرة، وجد فريق دولي من الباحثين طريقة لاستخدام الجرافين في صنعه شبكية اصطناعيةعيون. شبكية العين هي طبقة من الخلايا الحساسة للضوء في البطانة الداخلية للعين المسؤولة عن تحويل الصور (الإشعاع الكهرومغناطيسي في الطيف المرئي) إلى نبضات عصبية يمكن للدماغ تفسيرها. وإذا كانت هذه الطبقة الرقيقة من الخلايا لا تعمل، فإن الشخص ببساطة لا يرى أي شيء.
يعاني حالياً ملايين الأشخاص حول العالم من أمراض الشبكية التي تحرمهم من الرؤية. ولمساعدتهم على الرؤية مرة أخرى، طور العلماء شبكية صناعية منذ عدة سنوات. ومع ذلك، من الصعب وصف جميع الحلول الحالية بالمثالية، نظرًا لأن الغرسات صلبة ومسطحة، وبالتالي فإن الصورة التي تنتجها غالبًا ما تظهر ضبابية ومشوهة. على الرغم من أن الغرسات هشة للغاية، إلا أنها يمكن أن تلحق الضرر أيضًا بأنسجة العين القريبة.
ولذلك، فإن الجرافين، بكل خصائصه الفريدة، يمكن أن يكون المفتاح لإنشاء شبكية اصطناعية أفضل. باستخدام مزيج من الجرافين وثاني كبريتيد الموليبدينوم (مادة أخرى ثنائية الأبعاد) والذهب وأكسيد الألومنيوم ونترات السيليكون، ابتكر باحثون من جامعة تكساس وجامعة سيول الوطنية شبكية عين صناعية تعمل بشكل أفضل بكثير من جميع النماذج الموجودة. واستنادا إلى الدراسات المخبرية والاختبارات على الحيوانات، قرر العلماء أن شبكية العين الاصطناعية الجرافينمتوافق حيويا وقادر على محاكاة وظائف العين البشرية. بالإضافة إلى ذلك، فهو يتناسب بشكل أفضل مع حجم شبكية العين الطبيعية للعين البشرية.
