Olho biônico a laser usa retina artificial de células solares

 Olho biônico a laser usa retina artificial de células solares

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/05/2012

Esta retina artificial está sendo desenvolvida para pacientes que tenham perdido a visão por doenças degenerativas da retina, como degeneração macular e retinitis pigmentosa. [Imagem: Mathieson et al./Nature Photonics]

Cientistas implantaram minúsculos dispositivos, semelhantes a células solares, por trás da retina de animais de laboratório, criando uma nova espécie de retina artificial.

A expectativa é que, em um futuro próximo, a nova prótese - também conhecida como olho biônico - possa restaurar a visão de pessoas que não podem enxergar devido a doenças oculares degenerativas.

Projetor a laser

O projeto da retina artificial inclui um par de óculos que possui uma câmera de vídeo e uma espécie inovadora de projetor, além de um microcomputador de bolso, do tamanho de um celular, para processar os sinais.

Ao contrário das telas pessoais, já disponíveis em óculos para videogames, o novo projetor dispara os pixels da imagem captada pela câmera usando um laser de pulsos infravermelhos.

Os pulsos de laser são captados pelas "células solares" implantadas na retina.

Esses pequenos sensores de luz são montados sobre um chip muito fino, com a espessura de um fio de cabelo, que se encarrega de enviar os sinais captados usando as terminações nervosas do próprio olho.

O sistema foi testado em laboratório e implantado experimentalmente nos olhos de ratos e porcos, gerando as respostas elétricas previstas na retina, um indicador de atividade visual.

Olho biônico wireless

"Ela funciona como os painéis solares no teto da sua casa, convertendo luz em corrente elétrica," disse Daniel Palanker, médico oftalmologista da Universidade de Stanford, um dos criadores do novo dispositivo. "A diferença é que, em vez de a eletricidade ser usada para aquecer a água, ela flui para a retina."

Existem diversos tipos de retina artificial em desenvolvimento, pelo menos duas das quais já em testes clínicos em humanos.

Detalhe da "célula solar" que detecta a luz do laser (embaixo à esquerda). Ao centro, o chip completo, com os diversos "pixels" para formar a imagem. No detalhe à direita, a retina artificial já implanta no olho de uma cobaia. [Imagem: Stanford Med.]

A novidade deste novo projeto é que ele dispensa os sistemas de alimentação e transmissão de dados, que também devem ser implantados no interior do olho.

Ao usar laser infravermelho para transmitir as informações, o novo olho biônico elimina a necessidade de fios e bobinas, tornando o aparelho menor e mais simples de ser implantado em uma cirurgia.

Bioeletrônico

Os cientistas agora estão efetuando experimentos fisiológicos e de comportamento com os animais, para aferir a magnitude do ganho visual obtido, em preparação para a realização de testes em humanos.

Esta retina artificial está sendo desenvolvida para pacientes que tenham perdido a visão por doenças degenerativas da retina, como degeneração macular e retinitis pigmentosa.

Nessas doenças, as células fotorreceptoras da retina se degeneram, mas os neurônios que transmitem os sinais para o cérebro continuam intactos - e esses neurônios são necessários para transmitir para o cérebro os dados captados pelo chip implantado no olho.

Os fotorreceptores perdidos são substituídos pelos diodos fotossensíveis do chip, daí a comparação que os cientistas fazem do sensor com as células solares.

Como os demais implantes em testes, esse olho biônico, mesmo quando totalmente pronto para ser usado em humanos, não conseguirá gerar imagens em cores.

Bibliografia:

Photovoltaic retinal prosthesis with high pixel density
Keith Mathieson, James Loudin, Georges Goetz, Philip Huie, Lele Wang, Theodore I. Kamins, Ludwig Galambos, Richard Smith, James S. Harris, Alexander Sher, Daniel Palanker
Nature Photonics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphoton.2012.104