Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
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 Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
Используя цифровые методы анализа древних манускриптов международная команда ученых смогла восстановить 42 утраченные страницы Кодекса H — греческой рукописи VI века с Посланиями святого апостола Павла. Эта рукопись представляет собой важный источник для изучения ранней традиции переписывания библейских текстов и того, как они распространялись в христианском мире.
На окраинах Млечного Пути могут скрываться сотни «невидимых» галактик — спутников. К такому выводу астрофизики пришли, смоделировав рождение самых тусклых карликовых систем во Вселенной. Теперь ученые смогут понять, сколько на самом деле галактик окружают Млечный Путь, а также проверить теории о темной материи и первых этапах космической истории.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Палеонтологи описали новый вид хищного клопа из мелового периода, передние лапы которого эволюционировали в клешни-пинцеты. Подобная анатомическая трансформация стала лишь четвертым задокументированным случаем за всю историю насекомых. Ископаемый вид получил название в честь корейской поп-группы Stray Kids из-за характерного положения застывших в смоле конечностей.
Спустя два с половиной года после того, как подводный аппарат обнаружил на дне залива Аляска загадочный «золотой шар», ученым, наконец, удалось разобраться в природе этого объекта. Они пришли к выводу, что это отброшенная часть оболочки или основания гигантской глубоководной актинии.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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