Китайские ученые создали бионические глаза с инфракрасным зрением

Ученые из Университета Фудань в Шанхае совершили прорыв в восстановлении зрения, использовав редкий минерал теллур. Они создали искусственную сетчатку из теллуровых нанопроволок, которая вернула зрение слепым мышам и позволила обезьянам видеть инфракрасный свет — невидимый для млекопитающих. Это открытие может изменить жизнь 200 миллионов человек с нарушениями зрения и откроет путь к созданию бионических глаз. Результаты опубликованы в журнале Science.

Что сделали ученые

Исследователи разработали имплантат сетчатки из нанопроволок теллура — тончайших нитей диаметром всего 150 нанометров (в тысячу раз тоньше человеческого волоса). Сетку из этих проволок имплантировали в глаза слепых мышей с генетической патологией и макак-крабоедов — вид, анатомически схожий с человеческим глазом.

У мышей восстановилась реакция зрачков на свет, активизировалась зрительная кора. Они научились различать узоры и находить светодиоды, включая инфракрасные, которые обычные мыши не видят.
У макаки с нарушением зрения наблюдалось улучшение, а у здоровой — появилось инфракрасное зрение на длине волны 1550 нм (нанометров).

«Подопытные мыши с теллуровым нанокаркасом могли обнаруживать и определять местоположение инфракрасных светодиодов, которые обычные мыши не могли видеть», — говорит Ван Шуйюань, ведущий автор исследования.

Как это работает

Сетчатка — тонкий слой в задней части глаза, где фоторецепторы преобразуют свет в сигналы для мозга. При болезнях, таких как макулярная дегенерация, эти клетки разрушаются, вызывая слепоту.

Теллур — редкий серебристо-белый минерал, обычно получаемый как побочный продукт при очистке меди, способный улавливать свет, включая инфракрасный, и преобразовывать его в электрические импульсы без внешнего питания. Благодаря этому имплантат компактный, не требует подзарядки и легко вживляется. Он в 10 раз тоньше предыдущих аналогов, что снижает риск повреждений. Имплантат вживляется за час с помощью минимально инвазивной операции. Он не требует громоздких внешних устройств или подзарядки

Имплантат заменяет погибшие фоторецепторы, восстанавливая способность глаза реагировать на свет. Инфракрасное зрение стало возможным благодаря тому, что теллур улавливает длинноволновой свет и передает его мозгу в понятной форме — словно даруя способность «видеть тепло».

Перспективы для лечения слепоты у людей

• Имплантат может помочь миллионам людей с заболеваниями сетчатки. У мышей зрение почти восстановилось, у макак подтверждена безопасность устройства. Это важный шаг к клиническим испытаниям.

• Возможность видеть в темноте открывает перспективы для медицины, армии, спасательных служб и технологий.

«Это не просто устройство для восстановления зрения. Это первый шаг к бионическим глазам с инфракрасным суперзрением», — отмечает команда.

Страна контролирует 60–70% мирового производства теллура, который уже применяется в солнечных панелях и полупроводниках. Это дает Китаю преимущество в развитии подобных технологий.