Ein implantierbares epiretinäres Gerät zur Wahrnehmung von nahinfrarotem Licht

Zusammenfassung Die menschliche Sicht beruht auf Photorezeptorzellen in der äußeren Netzhaut, die empfindlich auf sichtbares Licht reagieren. Viele Menschen leiden jedoch an Erblindung aufgrund von Netzhauterkrankungen, die zum Abbau der Photorezeptoren führen. Elektrische Stimulation der retinalen Neuronen kann die Aktionspotenziale, die mit dem Sehen verbunden sind und von diesen Zellen erzeugt werden, nachbilden. Hier berichten wir über eine dünne künstliche Netzhaut, die auf der epiretinären Oberfläche angebracht werden kann und nahinfrarotes (NIR) Licht in elektrische Reize umwandelt, die selektiv Ganglienzellen stimulieren. Die künstliche Netzhaut besteht aus einem NIR-empfindlichen Phototransistor-Array und dreidimensionalen Mikropfeiler-Elektroden aus flüssigem Metall. Die flüssigen Metallelektroden verbessern die Nähe zu retinalen Ganglienzellen und ermöglichen eine effektive Ladungseinspritzung bei gleichzeitiger Minimierung von Gewebeschäden aufgrund ihres niedrigen Young'schen Moduls. Ex-vivo-Studien demonstrieren die Biokompatibilität, und In-vivo-Studien an gesunden und blinden Mäusen zeigen die Wahrnehmung von sichtbarem und NIR-Licht, wie durch kortikale Aufzeichnungen und Verhaltenstests angezeigt wird. Die Netzhaut könnte zukünftig verwendet werden, um einen NIR-visuellen Kanal bei Patienten mit photorezeptorbedingter degenerativer Erblindung zu schaffen, ohne deren verbleibendes natürliches Sehen zu beeinträchtigen.