8月末,據(jù)美國每日科學(xué)網(wǎng)站報道,美國研究人員首次完全采用3D打印技術(shù),在一個半球形表面上打印出一列光接收器,這一成果標(biāo)志著科學(xué)家向制造出實用“仿生眼”邁出了重要一步。
研究人員使用了一臺特制的3D打印機來打造仿生眼原型。首先,他們在一個球形玻璃體內(nèi)打印一個銀顆粒的底座。接著,他們使用半導(dǎo)體聚合材料在銀底座上打印出了能夠?qū)⒐饩€轉(zhuǎn)變成電信號的二極管。整個仿生眼的打造過程耗時大約一小時,這種仿生眼能夠?qū)⒁?5%的轉(zhuǎn)換率將光轉(zhuǎn)變成電。從理論上講,光轉(zhuǎn)電的效率越高,仿生眼的成像效果就越好;如果效率提不上去的話,布置更多的電極管也可以達(dá)到高度成像的效果。
但仿生眼球面臨的一個最大問題是,其要內(nèi)嵌到眼窩中,這就對制造玻璃體的材料提出了很高的要求。如果用一般的玻璃材料,很大可能會引起患者的不適,甚至引起一些過敏反應(yīng)。也正是這樣,明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員也致力于尋找柔軟的半球狀材料,以實現(xiàn)眼球植入的最終應(yīng)用。
不過,著眼未來,仿生眼球是更適合人類需求的產(chǎn)品,它可以消除盲人與正常人之間的差異,甚至幫助其擁有超乎常人的驚人視力,自然也將擁有廣大的消費市場。
人之所以能夠看到東西,是視網(wǎng)膜把集中在其上的光線轉(zhuǎn)換成電波,然后視覺神經(jīng)將這些電波發(fā)送到大腦。大腦經(jīng)過解析,就轉(zhuǎn)為了我們所看到的影像。一般來說,人們失明是由于視網(wǎng)膜遭到破壞,但視覺神經(jīng)仍然健全。這也就為仿生眼的研究提供了可能。目前比較普遍的仿生眼研究的原理是:將一個攝像頭安裝在眼鏡上,然后通過電極將攝像頭與視覺神經(jīng)相連,直接可以將攝像頭所捕捉到的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為電波輸送到大腦;或者制造一個電子視網(wǎng)膜假體來替代視網(wǎng)膜的作用。
2013年,美國仿生眼制造商第二視覺公司開發(fā)了名為“Argus II”仿生眼,其主要由兩部分組成:一是視網(wǎng)膜植入物,通過手術(shù)將一個視網(wǎng)膜假體植入于眼球上,包括信號接收器、電子接收盒和電極陣列;另一個是體外的穿戴設(shè)備,包括一副眼鏡、一個攝像頭和視頻處理器。
2015年,美國科羅拉多州一家醫(yī)院為通過5個小時的手術(shù),為一名女子移植了一個人造仿生眼球。該仿生眼球由一個內(nèi)置的芯片和微型攝像頭組成,攝像頭將采集的圖像傳送給芯片,然后再由芯片刺激神經(jīng)把圖像信息傳送給大腦。(編輯/任偉)