Mắt giả sinh học thực chất là một võng mạc giả, hoạt động được nhờ một mảng nhỏ các điện cực cho các tế bào cảm nhận ánh sáng có thể phục hồi thị lực cho người mắc chứng loạn dưỡng võng mạc như viêm võng mạc sắc tố, hiện tượng chuyển hóa bất thường do di truyền trong lớp tế bào võng mạc.
Người phụ nữ đầu tiên nhìn thấy ánh sáng nhờ mắt giả sinh học
Các chuyên gia thuộc Trung tâm Nghiên cứu thị lực mắt sinh học của Australia (BVA) đã ứng dụng công nghệ mới mang lại thị lực cho một phụ nữ mất thị lực hoàn toàn ở Australia tên là Dianne Ashworth thông qua dự án cấy ghép thành công mắt sinh học Pre-bionic Eye, gọi tắt là mắt PBE hồi tháng 7/2012. Bệnh nhân Dianne bị mù do mắc phải căn bệnh di truyền, viêm võng mạc sắc tố, nhưng nhờ cấy mắt PBE nên đã nhìn thấy ánh sáng trở lại. Theo GS. Anthony Burkitt, người đứng đầu nhóm nghiên cứu và là Chủ tịch BVA, mặc dù còn rất nhiều việc phải làm nhưng kết quả của dự án đã vượt xa mong đợi của con người.
 Bệnh nhân Dianne Ashworth được cấy ghép mắt sinh học PBE. |
Nguyên lý làm việc của mắt giả sinh học
Bản thể mắt giả sinh học đầu tiên nói trên có chứa 24 điện cực được kết nối với hệ thống bên ngoài bằng dây dẫn nhỏ xíu. Cho phép các nhà khoa học kích thích vật liệu cấy ghép “nhìn” được ánh sáng. Khả năng nhìn được của bệnh nhân Dianne được gọi là sự phản hồi, nó giúp cho các nhà khoa học nghiên cứu cho ra đời bộ phận xử lý hình ảnh, phân tích những gì nhìn được thành hình ảnh thực, giúp người trong cuộc hiểu được những gì “nhìn thấy” như ở những người khỏe mạnh, tạo tiền đề cho ra đời những thế hệ mắt mới có nhiều điện cực hơn, để nhìn rõ hơn, có thể từ 98 - 1.024 điện cực.
Mắt PBE có một số đặc điểm mô phỏng sinh học, làm nhiệm vụ gom ánh sáng, sau đó thông qua điện cực liên kết với tế bào thần kinh để đưa thông tin ánh sáng tới não bộ. 24 điện cực kết nối với một camera trên một bộ kính được đưa vào đáy mắt, giống như một máy ảnh số (digital camera) chụp hình ảnh, sau đó mã hóa hình ảnh và chiếu tới các điện cực nằm ở dưới võng mạc. Miếng ghép là một tấm silicon có kích thước 8 x 16mm được đưa vào vùng màng mạch trên (suprachoroidal space), giữa màng cứng mắt và lớp mạch máu sâu dưới võng mạc. Phát minh này giúp người mù hoàn toàn có thể nhìn thấy đường thẳng, số và chữ cái đơn giản. Phương pháp đặt thiết bị ở vùng màng mạch trên có nhiều ưu điểm như làm tăng mức độ ổn định của thiết bị sau khi cấy ghép, đặc biệt là làm tăng khả năng kích thích điện cực.
Triển vọng của mắt giả sinh học
Cùng với mắt giả sinh học PBE, trung tuần tháng 2/2013, Cơ quan Quản lý Thuốc và Thực phẩm Mỹ (FDA) đã phê duyệt cho phép sử dụng một loại mắt giả sinh học mới, có tên là Argus II. Nguyên lý hoạt động giống như mắt PBE, rất phù hợp nhóm người bị viêm võng mạc sắc tố và lâu dài sẽ áp dụng cho cả những người mù vì những lý do khác, kể cả bệnh thoái hóa điểm vàng, thoái hóa võng mạc mà theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ước có khoảng 1,5 triệu người bị mù vì những căn bệnh này. Ngoài mảng điện cực được cấy vào võng mạc ở mặt sau của mắt, hệ thống Argus II gồm có cả một máy quay video nhỏ xíu gắn với một cặp kính mắt và một bộ xử lý hình ảnh được người sử dụng đeo ở thắt lưng. Dữ liệu từ máy quay video được gửi tới các bộ xử lý hình ảnh và sau đó trở lại kính, nơi mà nó được truyền dẫn không dây tới các điện cực nhúng. Hệ thống này làm việc cho những người bị bệnh viêm võng mạc vì bệnh ảnh hưởng đến các tế bào cảm nhận ánh sáng trong võng mạc.
Đại học Staford (SUC) của Mỹ mới đây đã phát minh ra loại mắt giả sinh học không dùng pin mà dùng năng lượng mặt trời. Thiết bị nói trên sử dụng cặp kính để truyền tia ánh sáng hồng ngoại gần vào mắt, cấp năng lượng cho thiết bị cấy ghép và truyền tín hiệu lên não, giúp người bệnh nhìn được. Sản phẩm đã được thử nghiệm thành công trên 2 người đàn ông mù hoàn toàn ở Anh. Nguyên lý làm việc giống như một panel mặt trời và lắp ở phía sau của mắt, còn cặp kính được lắp một camera làm nhiệm vụ ghi lại những gì diễn ra trước mắt bệnh nhân, phát ra chùm tia hồng ngoại gần lên đỉnh võng mạc. Quá trình này tạo ra một tín hiệu điện truyền qua dây thần kinh. Ngoài ra, thiết bị cấy ghép cũng tương đối mỏng, không dây, vì vậy thủ tục cấy ghép cũng đơn giản và tận dụng được nhiều thao tác tự nhiên của mắt, giúp người bệnh xử lý thông tin và nhìn được dễ dàng hơn.
|
|