Izmantojot 3D drukāšanas tehnoloģiju, Minesotas universitātes zinātnieki ir izveidojuši fotoreceptoru masīvu uz puslodes pamatnes. Nākotnē šī tehnoloģija ļaus izveidot bioniskas acis, izmantojot 3D drukāšanu, un atgriezt redzi pilnīgi neredzīgiem cilvēkiem. Pētnieki uzskata, ka nākotnē bioniskās acis funkcionāli neatšķirsies no reālajām. Un dažos gadījumos, iespējams, pārspēj pēdējo.
Dzīvā acs uztver gaismu, pateicoties fotoreceptoru neironiem, kas atrodas uz tīklenes, kas redzamo gaismu pārvērš elektriskā signālā. Modelī, kuru uz 3D printera izveidoja Minesotas universitātes zinātnieki, pusvadītāju diodes spēlē fotoreceptoru neironu lomu.
Pēdējos gados inženieri aktīvi pēta bionisko acu veidošanas iespēju. Daži iepriekš radītie prototipi ir veiksmīgi pārbaudīti cilvēkiem, taču šādu protēžu izgatavošana ir ļoti dārga, jo katra ierīce ir jāsamontē burtiski ar rokām. Nākotnē 3D drukāšanas tehnoloģijas var ievērojami samazināt izmaksas un vienkāršot šādu implantu izveidošanas procesu, padarot tos pieejamus plašākam vajadzīgo cilvēku lokam.
Praksē ir ļoti grūti noorganizēt fotoreceptoru diožu virkni uz izliektas virsmas. Lai atrisinātu problēmu, Minesotas zinātnieki ir izveidojuši 3D printeri. Pirms drukāšanas zinātnieki, izmantojot printeri, uz stikla puslodes iekšējās virsmas uzklāja sudraba nanodaļiņu slāni un pēc tam slānī pa slāņiem no viņu izstrādātā pusvadītāju polimēru tintes izveidoja fotoreceptoru struktūru. Viss bioniskās acs izveidošanas process ilga apmēram 1,5 stundas.
Pēc pētījuma vadītāja Maikla Maklipa teiktā, pirmais prototips parādīja redzamās gaismas pārvēršanu elektriskos signālos par 25 procentiem efektīvu, kas, pēc zinātnieku domām, ir ļoti labs rezultāts agrīnajos attīstības posmos.
“Mūsu 3D drukātie pusvadītāju fotoreceptori sāk pievērsties līdzīgu ierīču efektivitātei, ko ražo jau esošie rūpniecības procesi,” komentē Makalpins.
“Turklāt 3D drukāšana ļauj pusvadītāju diodes novietot uz izliektām virsmām. Citas tehnoloģijas nenodrošina šādu iespēju."
Nākotnē zinātnieki plāno palielināt izmantoto mākslīgo fotoreceptoru skaitu. Jo vairāk tiks izmantoti fotoreceptori, jo efektīvāk notiks gaismas pārvēršana elektriskā signālā. Arī Maklinps un viņa kolēģi vēlas uzlabot drukāšanas tehnoloģiju, lai varētu radīt pusvadītāju mikroierīces nevis uz stikla, bet uz mīksta substrāta, kas nākotnē var kļūt par nākotnes implanta pamatu.
Reklāmas video:
Nikolajs Khizhnyak