بینا شدن موش‌های نابینا و دید در شب برای میمون‌ها!
دانشمندان چینی از عنصر تلوریم برای بازیابی بینایی در موش‌ها استفاده کرده‌اند و همچنین کاری کرده‌اند تا میمون‌ها بتوانند نور فروسرخ را ببینند.
عصر کانادا – عنصر کمیاب تلوریم(tellurium)، نحوه عملکرد سلول‌های گیرنده نوری در شبکیه چشم سالم را تقلید می‌کند و نور فروسرخ را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند که مغز می‌تواند آن را به عنوان تصویر تفسیر کند.
به نقل از آی‌ای، محققان چینی با استفاده از این ماده معدنی کمیاب به نام تلوریم به پیشرفتی در فناوری بینایی مصنوعی دست یافته‌اند. این پیشرفت روزی می‌تواند به بازیابی بینایی به نابینایان کمک کند و شاید حتی آن را فراتر از توانایی‌های طبیعی تقویت کند.
این پیشرفت توسط محققان دانشگاه فودان(Fudan) در شانگهای انجام شده که یک ایمپلنت مصنوعی شبکیه متشکل از نانوسیم‌های تلوریم ایجاد کردند. این تیم گزارش می‌دهد که این سیم‌ها سپس در موش‌های نابینا کاشته شدند که به طور معجزه‌آسایی بینایی خود را بازیافتند.
دانشمندان همچنین این فناوری جدید را روی یک میمون کور آزمایش کردند که به همین ترتیب بهبود قابل توجهی در بینایی نشان داد.
این تیم همچنین این نانوسیم‌ها را در یک میمون بینا کاشت که ادعا می‌شود توانایی دیدن نور فروسرخ را به دست آورد. این بسیار جالب است، زیرا این طول موج الکترومغناطیسی معمولاً برای پستانداران نامرئی است.
خواص تلوریم شبیه به سلول‌های گیرنده نور در شبکیه است
شاید بپرسید چرا محققان عنصر «تلوریم» را انتخاب کردند؟ تلوریم یک عنصر کمیاب با خواص فوتوالکتریک عالی است. این بدان معنی است که می‌تواند به راحتی نور، از جمله اشعه فروسرخ را جذب کند.
همچنین می‌توان از این ماده معدنی برای تبدیل نور فروسرخ به سیگنال‌های الکتریکی بدون نیاز به تجهیزات دیگر استفاده کرد. این شبیه‌سازی نحوه عملکرد سلول‌های گیرنده نوری در یک شبکیه سالم است، یعنی نور را به سیگنال‌هایی تبدیل می‌کنند که مغز ما به عنوان تصویر تفسیر می‌کند.
این تیم نانوسیم‌های کوچکی از تلوریم به ضخامت فقط 150 نانومتر یا هزار بار نازکتر از موی انسان ساختند. اینها به یک شبکه‌ای توری مانند به نام شبکه‌های نانوسیم تلوریوم(TeNWNs) رشد کردند.
این شبکه یک «داربست نانو» را تشکیل می‌دهد که بر روی شبکیه حیوانات نابینا کاشته شد. پس از کاشت در آنها، حیوانات پاسخ‌های مردمک بسیار بازسازی شده را نشان دادند.
قشر بینایی آنها (مرکز بینایی مغز) نیز پاسخ مشخصی به نور نشان داد و آنها می‌توانستند منابع نور مرئی و فروسرخ را پیدا کنند و به آنها پاسخ دهند.
در طول آزمایش‌ها، موش‌های نابینای سابق تقریباً به خوبی موش‌های بینا در وظایف تشخیص الگو عمل کردند.
اولین قدم بالقوه به سمت چشم‌های بیونیک، با دید فروسرخ
به گفته این تیم، موش‌های آزمایشی با داربست نانویی تلوریوم می‌توانند ال‌ای‌دی‌های فروسرخ را که موش‌های معمولی نمی‌توانند ببینند، شناسایی و پیدا کنند. در میمون‌ها نیز این دستگاه هیچ اثر نامطلوبی نشان نداد و در میمون‌های بینا، دید فروسرخ را ایجاد کرد.
چین همچنین سهم تولید عناصر کمیاب خود را کنترل می‌کند و به آن اهمیت استراتژیک می‌دهد. ماده معدنی تلوریم در حال حاضر در کاربردهای مختلفی از جمله پنل‌های خورشیدی، نیمه‌رساناها، دستگاه‌های ترموالکتریک و اخیراً ایمپلنت‌های بینایی عصبی استفاده می‌شود.
در مورد اینکه آیا این فناوری می‌تواند بر روی انسان آزمایش شود یا خیر، بعید است در کوتاه مدت این اتفاق رخ دهد، زیرا ابتدا باید برای آزمایش انسانی تاییدیه دریافت کند. با این حال، فناوری مشابهی که در سال 2023 رونمایی شد، با استفاده از ترکیب معدنی «تیتانیوم دی اکسید» در حال انجام آزمایشات بالینی است.
اکنون نسخه جدید مبتنی بر تلوریم ممکن است منجر به نسل جدیدی از شبکیه مصنوعی برای افراد نابینا شود که به طور بالقوه دارای قابلیت دید فروسرخ است.
این فقط یک دستگاه بازیابی بینایی نیست، بلکه به طور بالقوه اولین گام به سمت چشم‌های بیونیک با دید فوق العاده فروسرخ است. این نقطه تلاقی فناوری نانو، علوم اعصاب و علم مواد است که کاربردهای واقعی برای پزشکی، نظامی و حتی پیشرفت انسانی دارد.
این مطالعه در مجله Science منتشر شده است.
