Искусственная сетчатка из жидкого металла дала слепым мышам способность видеть инфракрасный свет
Ученые создали гибкий глазной имплантат для мышей, который преобразовывал ближний инфракрасный свет в электрические сигналы для стимуляции зрительных нервов. Такой подход может дать пациентам возможность различать свет без повреждения уцелевших клеток глаза твердыми электродами, но пока не известно, как человек воспримет невидимый спектр.
Некоторые генетические или возрастные заболевания ведут к дегенерации фоторецепторов сетчатки глаза, из-за чего наступает слепота. Часто при этом другие слои клеток, например ганглионарные клетки сетчатки, остаются невредимыми и сохраняют способность отправлять сигналы в мозг.
Инженеры не первый год пытаются компенсировать работу погибших рецепторов с помощью микроэлектронных систем, которые улавливают свет и передают микротоки прямо на ганглионарные клетки. Главная проблема прошлых поколений протезов была в жесткости применяемых материалов: твердые электроды легко повреждают мягкие ткани глазного дна и вызывают воспаление.
Помимо этого, традиционные имплантаты реагируют на обычный видимый свет. Авторы новой научной работы предложили использовать ближнее инфракрасное излучение. Волны такой длины не улавливаются глазом, поэтому искусственные вспышки, по идее, не будут перекрывать остатки естественного зрения у пациентов с частичной потерей функции.
Ученые создали мягкий протез на основе жидкого металла, который смог стимулировать нейроны сетчатки при облучении ближним инфракрасным светом. Результаты опубликовали в журнале Nature Electronics.
Исследователи собрали ультратонкую пленку с массивом кремниевых транзисторов и выступающих микроэлектродов. Контакты сделали в форме столбиков высотой 60 микрометров из сплава галлия и индия, который при температуре тела находится в жидком состоянии. Сплав в тысячи раз мягче классических проводников и близок по упругости к биологическим тканям глаза. Для улучшения проводимости на кончики нанесли платину. Поверх поместили фильтр, блокирующий видимый спектр, чтобы на транзисторы попадал строго инфракрасный свет.
Сначала безопасность оценили на культуре пигментных клеток человека и на изолированной сетчатке. Устройство оказалось нетоксично для живых тканей и стабильно переносило влажную среду, хотя это не гарантировало иммунной толерантности у живого организма.
Затем искусственную сетчатку поместили в глаза трем здоровым мышам и трем с генетической мутацией, ведущей к полной дегенерации фоторецепторов. Животным светили в глаза вспышками синего и инфракрасного света, регистрируя активность в зрительной коре. Электрические сигналы в мозге слепых грызунов возникали только в ответ на инфракрасное излучение при работающем протезе. Здоровые испытуемые с имплантатом успешно реагировали на оба типа освещения.
Ученые подтвердили факт передачи сигнала от глаза в мозг, но как эти импульсы обрабатывались зрительными центрами по электроэнцефалограмме было невозможно восстановить.
Наконец, исследователи провели поведенческий тест. Мышей приучили слизывать воду из трубки в ответ на оптический сигнал. Слепые животные научились реагировать на инфракрасные вспышки так же надежно, как здоровые грызуны реагировали на оптический сигнал.
Технология оказалась совместима с тканями живого глаза и позволила передавать в мозг информацию об инфракрасном освещении. Границы применимости такого имплантата пока сильно сужены. Передача электрического импульса к нейронам не означает формирование полноценной картины мира в сознании. Субъективное восприятие этих стимулов пациентом может выйти похожим на хаотичные белые пятна, а не на тепловизионное зрение.
Внедрение сплавов из жидкого металла и перенос чувствительности транзисторов в невидимый оптический спектр в будущем может расширить арсенал медицины в борьбе со слепотой. Чтобы доказать реальную применимость, инженерам предстоит радикально сократить энергопотребление устройства и провести многолетние тесты на крупных животных.
Telegram 
Дзен 
VK Американские биотехнологи впервые сообщили об обращении вспять клеточного старения в живых клетках печени человека — не мышиных, не синтетических, а именно человеческих. На волне этого результата компания привлекла 435 миллионов долларов и готовится к клиническим испытаниям.
Роль личности в истории чаще всего иллюстрируют правителями или полководцами. Но, глядя на современную карту мира, нельзя не признать: она выглядела бы принципиально иначе, если бы не одна крестьянская девушка, которую сожгли в этот день ровно 595 лет назад.
Старший преподаватель кафедры физики и технической механики РТУ МИРЭА Николай Зенченко проанализировал принципы работы одежды с маркировкой UPF — технологии, которая блокирует до 98% ультрафиолетового излучения. В отличие от солнцезащитного крема, такая защита не смывается водой и действует весь день, но при этом требует правильного выбора материала. Эксперт развеял популярные мифы: почему мокрая хлопковая футболка не спасает от ожогов, можно ли загореть в UPF-купальнике и зачем горнолыжной куртке защита от солнца.
В 2017 году человечество впервые заметило объект, прилетевший из другой звездной системы. Он оказался странным, почти не похожим ни на астероид, ни на комету, и получил имя Оумуамуа. Затем появился «нормальный» межзвездный странник — комета Борисова. А в 2025-м астрономы обнаружили 3I/ATLAS — объект, который, вероятно, хранит вещество времен рождения чужих миров. Но что изменили в астрономии эти три гостя из межзвездной тьмы?
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
Тысячу лет назад колоссальный степной пояс от Амура до Дуная назывался Великой степью. На Руси его знали как Дикую степь. В этом краю жили кочевники, и среди них — хищная птица сокол-балобан. Сейчас цельной трансконтинентальной популяции балобана больше нет. Небольшой европейский островок уцелел в Венгрии, Австрии и в Крыму. Есть популяция в Казахстане, Монголии и Китае. В России сокол-балобан, помимо Крыма, живет в горах Южной Сибири. И выживание этой популяции, как и всего вида, под угрозой. Как живет эта птица и как ей помогают в нашей стране? Зачем в Хакасии посреди «нигде» построили огромный облёточник? Буквально сегодня в него уже доставили первую партию птиц.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии