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Implante de painéis solares na retina humana poderia restaurar a visão?

Pixabay

Fonte

UNSW | Universidade de Nova Gales do Sul

Data

sexta-feira, 15 março 2024 11:15

Áreas

Bioeletrônica. Bioengenharia. Bioética. Biologia. Biofísica. Engenharia Biomédica. Física Médica. Medicina. Neurociências. Oftalmologia.

Neuropróteses – ou dispositivos concebidos para interagir com o sistema nervoso para restaurar uma funcionalidade perdida – são o foco de pesquisas que tem o potencial de melhorar enormemente a qualidade de vida das pessoas. Um dos exemplos mais conhecidos é o implante coclear, que converte o som em sinais elétricos que estimulam diretamente o nervo auditivo em pessoas com perda auditiva severa.

Mas será que o mesmo poderia ser feito com o olho humano para restaurar a visão de pessoas com fotorreceptores danificados – as células responsáveis pela detecção de luz e cor? Um grupo multidisciplinar de pesquisadores em todo o mundo, incluindo engenheiros, neurocientistas, médicos e especialistas em biotecnologia, acredita que sim – mas por enquanto os estudos estão só no começo.

O Dr. Udo Roemer,  pesquisador da Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW), na Austrália, é um engenheiro especializado em tecnologias de painéis solares. Ele está nos estágios iniciais de pesquisa sobre como a tecnologia solar pode ser usada para converter a luz que chega aos olhos em eletricidade, contornando os fotorreceptores danificados para transmitir informações visuais ao cérebro.

“Pessoas com certas doenças como retinite pigmentosa e degeneração macular relacionada à idade perdem lentamente a visão à medida que os fotorreceptores no centro do olho degeneram”, disse o Dr. Udo Roemer. “Há muito se pensa que os implantes biomédicos na retina poderiam substituir os fotorreceptores danificados. Uma maneira de fazer isso é usar eletrodos para criar pulsos de tensão elétrica que podem permitir que as pessoas vejam um pequeno ponto”.

“Já houve testes com essa tecnologia. Mas o problema é que ela exige a entrada de fios no olho, o que é um procedimento complicado”, continuou o pesquisador.

Opção wireless

Mas uma ideia alternativa é ter um pequeno painel solar ligado ao globo ocular que converte a luz no impulso eléctrico que o cérebro utiliza para criar os nossos campos visuais. O painel seria naturalmente autoalimentado e portátil, dispensando a necessidade de cabos e fios no olho.

O Dr. Roemer não é o primeiro a investigar o uso de células solares auxiliando na restauração da visão. Mas, em vez de se concentrar em dispositivos baseados em silício, ele voltou sua atenção para outros materiais semicondutores, como o arsenieto de gálio e o fosfeto de gálio e índio, principalmente porque é mais fácil ajustar as propriedades dos materiais. Esses materiais também são usados na indústria solar em geral para fabricar painéis solares muito mais eficientes, embora não sejam tão baratos quanto o silício multiuso.

“Para estimular os neurônios, você precisa de uma tensão elétrica mais alta do que a obtida com uma célula solar. “Se você imaginar que os fotorreceptores são pixels, então realmente precisamos de três células solares para criar tensão elétrica suficiente para enviar ao cérebro. Então, estamos vendo como podemos empilhá-los, um em cima do outro, para conseguir isso.”, disse o Dr. Roemer. “Com o silício isso seria difícil, por isso trocamos para o arsenieto de gálio, que torna tudo muito mais fácil.”

Segundo o especialista, a pesquisa ainda está em fase de prova de conceito: “Até agora, colocamos com sucesso duas células solares uma em cima da outra no laboratório em uma grande área – cerca de 1cm2, o que obteve alguns bons resultados”.

O próximo passo será transformá-los nos minúsculos pixels necessários para a visão e gravar as ranhuras para separá-los. Será então um pequeno passo aumentar a pilha para três células solares.

O Dr. Roemer prevê que quando esta tecnologia puder ser testada em seres humanos – após extensos testes em laboratório, seguidos de testes em modelos animais – o dispositivo terá cerca de 2 mm2 de tamanho com pixels medindo cerca de 50 mícrons (cinco centésimos de um milímetro). Ele ressaltou que ainda falta um longo caminho até que essa tecnologia seja implantável nas retinas de pessoas com doenças oculares degenerativas.

“Deve-se notar que mesmo com a eficiência das células solares empilhadas, a luz solar por si só pode não ser forte o suficiente para funcionar com estas células solares implantadas na retina. As pessoas podem ter que usar algum tipo de óculos de proteção ou óculos inteligentes que funcionem em conjunto com as células solares que seriam capazes de amplificar o sinal solar na intensidade necessária para estimular de forma confiável os neurônios dos olhos”, concluiu o Dr. Udo Roemer.

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Nova Gales do Sul (em inglês).

Fonte: Lachlan Gilbert, UNSW. Imagem: Pixabay.

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