Một nhóm các nhà khoa học Australia từ Đại học New South Wales (UNSW) ở Sydney đang nghiên cứu khả năng cấy các tấm pin mặt trời thu nhỏ vào nhãn cầu của con người, điều này có thể cách mạng hóa việc điều trị các bệnh nan y về mắt.
Thần kinh giả, về các thiết bị khôi phục chức năng bị mất bằng cách tương tác với hệ thần kinh, mang đến những con đường đầy hứa hẹn để cải thiện chất lượng cuộc sống. Khái niệm này tương đồng với cấy ghép ốc tai điện tử nổi tiếng, chuyển đổi âm thanh thành tín hiệu điện để kích thích dây thần kinh thính giác ở những người bị mất thính lực nặng.
Các nhà nghiên cứu từ nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm kỹ sư, nhà thần kinh học, bác sĩ lâm sàng và nhà công nghệ sinh học, có kế hoạch sử dụng công nghệ này để giải quyết các vấn đề về thị lực do tổn thương tế bào cảm quang, tế bào chịu trách nhiệm nhận biết ánh sáng và màu sắc.
Tiến sĩ Udo Romer, chuyên gia về quang điện, hay công nghệ tấm pin mặt trời, dẫn đầu nghiên cứu tại UNSW. Những người mắc các bệnh như thoái hóa sắc tố võng mạc và thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác sẽ bị mất thị lực dần dần khi các tế bào cảm quang của họ suy giảm. Romer đề xuất một phương pháp mới bỏ qua các tế bào cảm quang bị hư hỏng bằng cách sử dụng công nghệ năng lượng mặt trời để chuyển đổi ánh sáng đi vào mắt thành điện năng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền thông tin thị giác đến não.
Các phương pháp truyền thống sử dụng thiết bị cấy ghép dựa trên điện cực đòi hỏi các quy trình phức tạp với việc đưa dây vào mắt. Ngược lại, ý tưởng của Romer liên quan đến việc gắn một tấm pin mặt trời thu nhỏ vào nhãn cầu, loại bỏ sự cần thiết của những sợi dây cồng kềnh. Giải pháp di động, tự cấp nguồn này nhằm mục đích chuyển đổi ánh sáng trực tiếp thành các xung điện mà não hiểu là kích thích thị giác.
Trong khi nghiên cứu trước đây khám phá sự tích hợp của pin mặt trời để phục hồi thị lực, thì Romer lại tập trung vào các vật liệu bán dẫn như gali arsenide và gali indium phosphide.
Những vật liệu này mang lại sự linh hoạt cao hơn trong việc điều chỉnh các đặc tính so với các thiết bị dựa trên silicon thông thường. Romer nhấn mạnh rằng cần có điện áp cao hơn để kích thích tế bào thần kinh, đòi hỏi phải kết hợp nhiều pin mặt trời. Nghiên cứu hiện tại đang ở giai đoạn chứng minh khái niệm và các thí nghiệm đầu tiên chứng minh việc đặt thành công hai pin mặt trời trên một diện tích bề mặt lớn trong phòng thí nghiệm.
Bước tiếp theo liên quan đến việc thu nhỏ các tế bào này thành các pixel phù hợp để phục hồi thị lực, sau đó là tích hợp thêm các tế bào năng lượng mặt trời để tăng điện áp đầu ra. Romer dự đoán rằng các phiên bản công nghệ trong tương lai sẽ có kích thước khoảng 2 mm50, với kích thước pixel khoảng micromet. Tuy nhiên, vẫn còn những trở ngại đáng kể trước khi triển khai lâm sàng, bao gồm thử nghiệm rộng rãi trên động vật và phòng thí nghiệm.
Ngoài ra, các vấn đề liên quan đến cường độ ánh sáng mặt trời cần có thêm các thiết bị như kính hoặc kính thông minh để khuếch đại tín hiệu mặt trời để kích thích tế bào thần kinh một cách đáng tin cậy.
Mặc dù triển vọng phục hồi thị lực bằng năng lượng mặt trời mang lại hy vọng cho những người mắc bệnh thoái hóa mắt nhưng việc triển khai thực tế nó vẫn cần được phát triển và đánh giá cẩn thận hơn nữa. Romer cho biết trong một tuyên bố: “Cần lưu ý rằng ngay cả với hiệu quả của pin mặt trời, ánh sáng mặt trời có thể không đủ mạnh để hoạt động với các pin mặt trời được cấy vào võng mạc”. Ông nói thêm: “Mọi người có thể phải đeo một số loại kính hoặc kính thông minh hoạt động song song với pin mặt trời có khả năng khuếch đại tín hiệu mặt trời đến cường độ cần thiết để kích thích các tế bào thần kinh trong mắt một cách đáng tin cậy”.
Đọc thêm: