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给人植入机器眼,港科大说也就要5年新华 [复制链接]

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出品丨虎嗅科技组

作者丨石三香

题图丨《终结者3》剧照

“当我睁开眼睛,发现自己竟然什么也看不见,眼前一片黑暗时,我像被噩梦吓到一样,惊恐、悲伤极了,那种感觉让我今生永远难以忘怀。”

海伦·凯勒写下的这段话是多少后天失明者久久难以忘怀的梦魇。

“如果给我三天光明,我会看见多少东西啊!”这又是多少盲者的期盼。

近日,香港科技大学范志勇团队在Nature上发布的一款3D人工眼球给盲人带来了新的福音。该团队打造了一款完全模仿人眼结构而来的电化学眼睛(EC-EYE),直径约为2cm,与人眼大小相当。

EC-EYE外观示意图

“除了在结构上与人眼相似外,这款半球形的人造眼球视网膜的纳米线阵列密度比人类视网膜的光感受器密度高得多,因此有可能实现更高的图像分辨率。”团队在论文中介绍。

不仅如此,实验结果显示,EC-EYE具有比人眼更强的感光度和灵敏度。经过进一步提升设计,它甚至可以消除人的视野盲点。

“看诸如《星际迷航》、《机器人》等科幻电影时,我曾想过要制作出一种‘超人眼’,用于人形机器人和有视觉障碍的人。那时候,我的学生们认为这是教授的又一个疯狂主意。”如今,范志勇显然离自己的梦更近了一步。

“超级眼”团队,右三为范志勇

每年,全球有万人失明

对于人类来说,80%的环境信息要通过眼睛获取,足见双眼的重要性。但遗憾的是,视觉障碍如今仍然是全球范围内没有完全解决的难题。

世界卫生组织(WHO)去年发布的《世界视力报告》指出,全球至少有22亿人正在承受视力受损或失明的痛苦,盲人数量每年增加万。其中至少10亿人本可以预防或通过必要的医疗或护理服务来解决近视、院士、青光眼、白内障等问题。

WHO设在日内瓦的防盲及防聋规划主任Thylefors强调,每年在中国约有45万人失明,这意味着几乎每一分钟就会出现一个新的盲人。

即便随着科技进步,越来越多的医疗手段正在出现,如矫正近视的飞秒手术。但视网膜色素变性、老年性*斑变性等永久性的功能损伤,还是会逐渐剥夺患者眼前的世界,直到漆黑一片,最好的眼科医生看着这一切的发生也无能为力。

好在,科学家们一直在坚持研发仿生眼,且已经取得了一些进展。

所谓仿生眼,实际上就是打造一个视网膜假体,通过一系列光电信号转化,将信号传递给视神经,并传导入大脑。随后,这些信号会被解析为图像,仿生眼就能成功“看”到了。

在EC-EYE之前,一家名为SecondSight的美国医疗产品公司已经推出了仿生眼设备ArgusII,并于年获美国食药监局(FDA)批准上市销售。

仿生眼早就有了,但一戴就得戴一套

从外观上看,ArgusII是一副带有微型摄像头的眼镜。摄像头拍到的画面会传送到处理器上进行解析,转换为大脑可以理解的信号,该信号经无线传输给植入眼球内部的人工视网膜,后者将其送往大脑。

虽然ArgusII还有很大的缺憾,比如使用得不便,以及使用者只能模模糊糊看到黑白的轮廓和光影,就像给世界打了一层厚厚的马赛克,再比如高达15万美元的售价,但这仍让后天失明的人感觉十分满足。

年是68岁的美国老人艾伦·泽拉德失明的第十个年头。患上严重视网膜色素变性的他,在10年前与妻子结婚时,甚至没来得及看上一眼自己的新婚妻子。在被植入ArgusII的人工视网膜并戴上了整套设备后,艾伦首次看到了妻子的容颜。

佩戴了ArgusII的艾伦

“亲爱的,你真美。”惊呼后,艾伦痛哭失声。

距离ArgusII上市已经过去了七年,虽然科学家们一直希望能够打造一款能够直连大脑的眼球性人造眼,但苦于主流的商用电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器均为平面结构,将之组装为视网膜那样的半球形极为困难。

而只有半球形的视网膜才能因为透镜原理,实现正常聚焦的成像。

港科大突破人造视网膜

范志勇团队的3D人工眼球之所以引人

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