中國科學家利用稀有礦物碲恢復小鼠視力的研究進展

中國研究人員最近在人工視覺技術方面取得了突破,利用一種名為碲的稀有礦物,未來可能有助於恢復失明者的視力,甚至超越自然能力。

這項突破來自上海復旦大學的研究團隊,他們開發了一種由碲納米線組成的人工視網膜植入物。據報導,這些納米線被植入失明的小鼠,這些小鼠奇蹟般地恢復了視力。

科學家們還在一隻失明的猴子身上測試了這項新技術,該猴子同樣顯示出視力的顯著改善。團隊還將納米線植入一隻有視力的猴子,據稱該猴子獲得了看到紅外光的能力,這一點非常有趣,因為這種電磁波長通常對哺乳動物是不可見的。

研究人員選擇碲的原因在於,這是一種具有優秀光電特性的稀有元素,能夠輕易捕捉光線,包括紅外輻射。該礦物還可以將紅外光轉換為電信號,而無需其他設備,這模擬了健康視網膜中光感受器細胞的工作方式,後者將光轉換為大腦解讀的圖像信號。

研究團隊創造了厚度僅為 150 奈米的微型碲納米線,這比人類頭髮的厚度要細一千倍。這些納米線被生長成一種稱為碲納米線網絡(TeNWNs)的網狀結構,並被植入失明動物的視網膜中。植入後,測試對象的瞳孔反應顯著恢復。

這些動物的視覺皮層(大腦的視覺中心)也對光線顯示出顯著反應,並能夠定位和響應可見及紅外光源。在測試中,這些曾經失明的小鼠在圖案識別任務中的表現幾乎與有視力的小鼠相當。

根據團隊的說法,使用碲納米支架的小鼠能夠檢測和定位正常小鼠無法看到的紅外 LED。在猴子身上,該設備未顯示出不良影響,並且在有視力的猴子中增強了紅外視力。

中國在碲的生產中佔據主導地位,這使其具有戰略重要性。該礦物目前被廣泛應用於太陽能電池板、半導體、熱電設備,以及最近的神經視覺植入物。

至於這項技術是否能夠在人體上進行測試,短期內不太可能,因為需要獲得人體測試的批准。然而,2023年推出的一種使用無機化合物二氧化鈦的類似技術已經在進行臨床試驗。

這種基於碲的新技術可能為失明者帶來新一代人工視網膜,並有潛力具備紅外能力。這不僅僅是一種恢復視力的設備,而是朝著具有紅外「超視力」的仿生眼邁出的第一步,融合了納米技術、神經科學和材料科學,對醫學、軍事甚至人類增強都有實際的影響。

該研究已發表在《科學》期刊上。

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Henderson
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