Flickr/ MSVG 

Fakt, że grafen może mieć zastosowanie w medycynie, był już wielokrotnie potwierdzany przez naukowców (czujniki lewodopy, czujniki glukozy, terapia antynowotworowa). Teraz niemieccy naukowcy chcą pokazać, że ten „cudowny materiał” może także pomóc osobom niewidomym odzyskać wzrok. Miałoby się to dokonać dzięki zastosowaniu grafenu w sztucznej siatkówce, która  wprowadzona do oka chorego zastępowałaby naturalną, gdy ta z pewnych względów nie jest w stanie pełnić swojej dotychczasowej funkcji.

Siatkówka, kluczowy element zmysłu wzroku, jest często atakowana przez różnego rodzaju choroby, z których najczęściej spotykane to barwnikowe zwyrodnienie siatkówki oraz związane z wiekiem zwyrodnienie plamki żółtej. Oba schorzenia sprawiają, że czopki i pręciki siatkówki przestają pełnić swoje funkcje, co powoduje problemy z widzeniem obwodowym lub całkowitą ślepotę. W obu przypadkach tzw. komórki zwojowe oraz nerw wzrokowy, odpowiedzialne za przekazywanie impulsów elektrycznych z oka do mózgu pozostają nienaruszone. Z tego powodu, jeśli tylko naukowcy zbudują implant zastępujący czopki i pręciki informacja będzie mogła w dalszym ciągu dotrzeć do mózgu.

Pierwsze badania nad sztucznymi siatkówkami (niegrafenowymi) rozpoczęły się pod koniec lat 90. XX wieku, kiedy Dr. Mark Humayun pokazał, że komórki zwojowe działają także w przypadku niesprawnej siatkówki. Od tego czasu powstało kilka propozycji implantów siatkówkowych, m.in. sztuczna siatkówka na bazie krzemu, zbudowana w 2011 przez firmę Second Sight, a także sztuczna siatkówka w postaci chipu, badana przez naukowców z Johns Hopkins University, North Carolina State University oraz z University of North Carolina-Chapel Hill. Oba modele różnią się zarówno sposobem działania, jak i samym umiejscowieniem w oku.

Zarówno jednak model od Second Sight, jak i siatkówka amerykańskich naukowców mają kilka wad. Najważniejszą z nich jest to, że czasami są odrzucane przez organizm biorcy. Ponadto naukowcy uważają, że informacje wzrokowe nie są w nich przekazywane w sposób optymalny. Tym problemom mogłaby zaradzić siatkówka z wykorzystaniem grafenu. W przeciwieństwie do tradycyjnych materiałów (np. krzemu, używanego w dotychczasowych implantach), grafen może być biokompatybilny z tkankami dzięki swojej dużej elastyczności i wytrzymałości chemicznej. Dodatkowo grafen posiada unikalne własności elektryczne, dzięki którym powinien stanowić bardzo dobry interfejs pomiędzy czujnikami światła a nerwem wzrokowym.

Prace nad sztuczną, grafenową siatkówką prowadzą naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Monachium. Potencjał tych badań został dostrzeżony także przez urzędników europejskich – program naukowy niemieckich fizyków stał się od tego roku częścią projektu Unii Europejskiej pt. „Graphene Flagship” nadzorowanego przez szwedzki Chalmers University of Technology. Pozostaje tylko kibicować uczestnikom projektu, aby ich badania już wkrótce pozwoliły na stworzenie prototypowych implantów siatkówki, które sprawią, że osoby niewidome będą miały szansę odzyskać wzrok.

Artykuł dotyczy rozstrzygnięcia zdarzenia Grafenowe protezy siatkówki oka I. Zachęcamy do dyskutowania artykułu i rozstrzygnięcia w komentarzach na stronie zdarzenia.

Bibliografia:

How Artificial Vision Will Work (ang.)
Artificial retina: Physicists develop an interface to the optical nerve (ang.)