作者:陈彬 高雨桐 来源: 中国科学报 发布时间:2023-11-29
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让人造角膜有感觉、会“眨眼”

 

本报讯(记者陈彬 通讯员高雨桐)南开大学教授徐文涛团队设计并概念验证了一种具有感觉的人造智能角膜,让人造角膜距离人类原生角膜更近了一步。相关研究近日发表于《自然-通讯》。

作为人类眼睛“镜头”的角膜,对健康的重要性不言而喻。统计数据表明,全球约有上千万人因角膜疾病失明。角膜移植是治疗这类疾病的有效方法,但由于角膜供体有限,许多患者只能在黑暗中等待。

角膜看起来薄而透明,是身体神经最密集的部位,外物触碰角膜,会引起不自主的眼睑闭合反射,即角膜反射。近年来,研究人员开发的多种类型的人造角膜已经应用于临床治疗,这些人造角膜具备人类原生角膜的保护和光折射等功能,但不具备触觉感知能力,无法实现角膜反射。因此,开发具有感觉的人造智能角膜,对解决角膜供体紧缺、治疗角膜疾病具有重要意义。

徐文涛团队研发的人造智能角膜通过人造反射弧重建“原生感觉”。团队分别以传感器振荡电路、氧化锌锡纤维基人造突触和电致变色器件作为感受器、处理核心和效应器,实现了对外界机械和光刺激的编码、信息处理以及透射光的调节。

团队使用数字对准的氧化锌锡纤维作为人造突触的沟道,探究出了调控长、短程突触可塑性的新方法。氧化锌锡纤维不仅长而连续、绿色无毒、成本低廉、光学性能优异(透过率>99.89%,雾度<0.36%),而且晶体结构精准可调,可定制长、短程突触可塑性,能应用于联想学习和加密通信。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41467-023-42240-3

《中国科学报》 (2023-11-29 第1版 要闻)
 
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