开发的感色的、具有像素化人工视网膜模型

全球大约3亿人的视力受到损害。视网膜色素变性(RP)和年龄相关性黄斑变性(AMD),包括视网膜photoreceptors-cells,恶化的主要原因是部分或全部失明。在人眼视网膜包含几层细胞包括视杆细胞和视锥细胞,将光转换成电子信号,分别负责晚上和色觉。随着生物医学工程的发展在过去的几十年,视网膜假体,设计部分恢复视力,看到进步。然而,这些基于传统硅,金属或刚性电极具有灵活性和生物相容性差。

近年来,光敏有机电子材料已被证明是一个非常有前途的工具,即使移植体内,对转换光刺激无功能的视网膜。材料机械灵活,因此适用于灵活和保形沉积基板,可以通过油墨。到目前为止,光谱响应率被认为是单独的一个聚合物半导体人工视网膜的应用程序。然而,考虑颜色视觉,像素不同的光敏聚合物,可见光谱的不同部分(色彩敏感),模仿的光感受器,是必要的。

与多学科的国际研究小组从四个研究机构的一篇文章中发表了他们的项目的结果科学报告。

的团队成员罗马大学的Tor Vergata(电子工程系和生物医学和预防),萨里大学(电气与电子工程系,工程与物理科学学院,先进技术研究所,吉尔福德,英国),史德拉di Struttura斜纹布(CNR-ISM、罗马、意大利),Cicci srl的研究。(格罗、意大利),EMBL(欧洲分子生物学实验室、表观遗传学和神经生物学单位,Monterotondo,意大利)。

团队展示的感色的模型设计和制造的人工视网膜,每个像素化聚合物点沉积了喷墨打印(图1),三种类型的聚合物半导体与光谱吸光度曲线模拟棒,和锥提供颜色的敏感性,存入一个同心布局简化人类视网膜解剖计划。

团队证实phototransduction过程的人工视网膜生物模仿细胞外液体电解质溶液中发现我们的组织生产电信号兼容那些视网膜通过小说封闭夹层光电设备(图2)。bio-hybrid设备,技术相结合用于电生理学、色素增感太阳能电池,有机光电和提出了一些优势相比传统的电生理调查系统:它是紧凑,容易搬运,便携式,可控大小和需要少量的bio-electrolyte因此允许使用的工具通常发现在电子工程/物理/化学实验室。光读通过三色像素允许入射光光谱和空间都得到解决。每个类型的光敏聚合物的生物相容性也证明。

人工视网膜模型的像素的数量与不同的吸收光谱,模仿彩色光感受器的敏感性的眼睛,与生理介质界面上的是42100年,人工光感受器的密度是∼11000像素/厘米²和相应的空间分辨率是267 dpi(每英寸点),与像素直径95微米相当于人类头发的(图3),未来的研究应该比较和探讨人工视网膜模型的相互作用与生物的。印刷技术使不同材料的放置地点的选择。针对基于个性化医疗的未来,和高分辨率技术的发展(即≤10微米人类视网膜感光细胞的直径),能想到的第一个成像一个独立的个体视网膜然后打印像素空间复制他们的位置。

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