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Una prótesis de retina alimentada por luz
Los implantes de retina alimentados por luz podrían revertir cierta pérdida de visión con una simple cirugía.
Ojos iluminados: Esta prótesis de retina fotovoltaica es una lámina flexible de píxeles de silicio que convierten la luz en señales eléctricas que pueden ser captadas por las neuronas del ojo. Una micrografía electrónica de barrido muestra el implante en el ojo de un cerdo.
El nuevo implante, que funciona como una combinación de chip de imágenes digitales y matriz fotovoltaica, requiere un hardware mucho menos voluminoso que los diseños anteriores. Los dispositivos aún no se han probado en animales vivos o pacientes humanos, pero los implantes están creando entusiasmo entre los investigadores porque tienen mayores densidades de píxeles y pueden restaurar más visión que otras prótesis de retina en las que se está trabajando.
Las personas que padecen degeneración macular (la causa más común de ceguera entre las personas mayores) y algunas otras formas de ceguera han perdido las células sensibles a la luz en la retina, pero aún tienen las células nerviosas subyacentes que transmiten información visual al cerebro. Los implantes de retina utilizan electrodos para estimular esos nervios. Por lo general, las prótesis requieren componentes electrónicos voluminosos que se colocan en el ojo para suministrar energía, datos de imagen o ambos a un chip dentro de la retina. Cuanto más hardware se instale en el cuerpo, mayor será el riesgo para el paciente. Y las complejidades de la electrónica han limitado típicamente el número de píxeles de estos sistemas.
El nuevo diseño, descrito hoy en la revista Fotónica de la naturaleza , soluciona estos problemas utilizando la luz como imagen y fuente de energía. El dispositivo, diseñado por investigadores de la Universidad de Stanford en Palo Alto, California, combina gafas de proyección de video infrarrojas con un pequeño chip sin cables implantado dentro de la retina.
Una cámara en las gafas transmite video a un procesador de imágenes, que envía una señal a las pantallas de proyección de infrarrojos dentro de las gafas. Otros investigadores han intentado desarrollar implantes de retina fotovoltaicos en el pasado, pero no funcionó. La luz que entra en la parte posterior de la retina en el ecuador en un día soleado no es suficiente para alimentar un implante de retina, dice James Loudin , investigador de Stanford. Por tanto, el sistema de Stanford no depende de la luz que entra en el ojo; utiliza un sistema de proyección para hacer señales mucho más intensas. Los investigadores seleccionaron la luz infrarroja porque no dañará ni calentará ninguno de los tejidos del ojo y no será captada por ninguna célula sensible a la luz restante y confundirá la imagen, dice Loudin.
La imagen infrarroja es captada por una matriz compacta de píxeles fotovoltaicos implantados justo donde estarían las células sensibles a la luz en un ojo sano. Cada píxel contiene tres diodos sensibles al infrarrojo que miran hacia el interior del ojo. Los diodos convierten la luz en electricidad que se transmite a las células nerviosas mediante electrodos que miran hacia la parte posterior del ojo.
Los científicos de Stanford mapearon la actividad nerviosa resultante en ratones. Ahora están experimentando con varios diseños, incluida una matriz de silicio flexible que puede doblarse a la curvatura del ojo. El más denso de píxeles hasta ahora tiene 178 píxeles por milímetro cuadrado. En comparación, la primera prótesis de retina en salir al mercado (en Europa en marzo pasado), fabricada por Segunda señal de Sylmar, California, tiene 60 píxeles en total y requiere hardware más voluminoso.
El siguiente paso para el dispositivo Stanford son algunos años más de pruebas de seguridad antes de los ensayos clínicos.