Kỳ vọng của thiết bị…
Thiết bị mới này là một loại bột màu tinh thể hữu cơ cực kỳ mỏng, được sử dụng khá phổ biến trong in ấn, thẩm mỹ cũng như trong dịch vụ xăm hình. Khi các sắc tố này được sắp xếp theo một trình tự nhất định, các tinh thể có thể hấp thụ ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu điện học tương tự với cách các thụ thể sắc tố nằm trong võng mạc tạo ra. Theo các nhà khoa học, thiết bị này hứa hẹn sẽ khôi phục lại thị lực cho hàng triệu người các bệnh như: viêm võng mạc sắc tố, bệnh mắt di truyền và thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác - đây là nguyên nhân hàng đầu gây tình trạng mù lòa ở người già.
Trong các bệnh lý này, các thụ thể quang tử bị mất nhưng các tế bào thần kinh khác trong võng mạc tham gia vào quá trình vận chuyển tín hiệu điện học đến não vẫn hoạt động bình thường. Việc bỏ qua các thụ thể quang tử trong mắt không phải một ý tưởng mới, đã có những thiết bị cấy võng mạc khác từng được thử nghiệm trên người hoặc đã xuất hiện trên thị trường. Chúng sử dụng các camera ngoài, có nhiệm vụ dẫn truyền các tín hiệu điện hoặc từ các điện cực đặt trên võng mạc đồng thời sử dụng năng lượng dẫn từ nguồn điện được cấy đằng sau tai. Điều làm khác biệt ở thiết bị mới của nghiên cứu này là thiết bị không sử dụng dây, đồng thời sử dụng các thành phần hữu cơ thay vì sử dụng vật từ silicon, do đó ít khả năng bị cơ thể đào thải.
Thiết bị cấy võng mạc là hy vọng cho những người mắc bệnh về mắt nghiêm trọng.
Derrick Cheng - nhà nghiên cứu tại Đại học Brown, người nghiên cứu phương pháp tiếp cận sinh học để cấy ghép võng mạc cho biết: “Mắt tự nhiên có một lớp sắc tố, do đó, cách tiếp cận này giống như tạo ra một lớp võng mạch thực sự”.
Thêm vào đó, thiết bị này cũng được thiết kế cực kỳ mỏng, điều này rất quan trọng cho bất cứ thiết bị nào cấy vào những mô mềm mỏng và dễ tổn thương ở mắt, võng mạc. Với kích thước chỉ 80 nano mét, nó mỏng hơn gấp 100 lần so với một tế bào thần kinh đơn và mỏng hơn gấp 500 lần so với bất cứ thiết bị silicon mỏng nhất nào.
Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học gặp khó khăn trong việc tạo ra đủ năng lượng cho chính thiết bị cấy ghép để kích hoạt các tế bào thần kinh bởi với kích thước siêu mỏng, thiết bị này khó có thể tự sản sinh ra năng lượng. Đồng thời, việc tìm ra giải pháp để phối hợp các sắc tố nhằm tối ưu hóa việc hấp thụ ánh sáng cũng là công việc khó khăn. Cuối cùng, họ đã đặt 2 lớp của 2 sắc tố khác nhau lên trên 1 lớp vàng nguyên chất. Khi hỗn hợp này tiếp xúc với ánh sáng, các electron sẽ tích lũy dần trên đỉnh, sau đó, điện tích dương sẽ đi từ trên xuống dưới và tích điện cho lớp vàng ở dưới cùng. Khi được đặt vào trong môi trường muối sinh lý, tương tự như môi trường bên trong mắt, thiết bị tạo ra một điện trường có thể cảm nhận bởi các tế bào thần kinh lân cận.
Các thử nghiệm
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành kiểm tra thiết bị trên võng mạc của gà. Yael Hanein - giáo sư thuộc Đại học Tel Aviv ở Israel và nhóm của cô đã trích xuất võng mạc từ phôi gà. Khi một con gà lớn lên trong trứng, đôi mắt của nó phát triển bắt đầu từ ngày thứ 14 nhưng các tế bào ghi nhận hình ảnh sẽ không hình thành cho đến ngày thứ 16. Điều này cho các nhà nghiên cứu thời gian 2 ngày để tiến hành cấy ghép. Sau khi gắn thiết bị vào võng mạc gà, các nhà nghiên cứu đã quan sát và phát hiện, thiết bị này đủ điện để kích thích phần còn lại của các tế bào thần kinh võng mạc.
Bước tiếp theo của thử nghiệm được tiến hành trên đối tượng sẽ là thỏ. Thỏ vốn chỉ có thể thấy những thụ thể ánh sáng với màu xanh dương, xanh lá cây, do đó, chúng không thể nhìn thấy màu đỏ. Nếu thành công trong việc cấy loại thiết bị này vào võng mạc thỏ, các nhà nghiên cứu sẽ thấy được đáp ứng của thỏ trên các kết quả chụp cộng hưởng từ chức năng. Điều này đồng nghĩa với việc những con thỏ được cấy ghép thiết bị sẽ có thể nhìn thấy màu đỏ - màu mà trước đây loài thỏ chưa từng được nhìn thấy.