人工視網(wǎng)膜芯片 點(diǎn)亮人生的“火柴”

通過視覺，人和動(dòng)物獲得對(duì)機(jī)體生存具有重要意義的各種信息，至少有80%以上的外界信息經(jīng)視覺獲得。對(duì)于曾經(jīng)擁有卻失去了視覺能力的人來說，才更加能夠體會(huì)，也更渴望再次擁有。對(duì)于無法再生的視覺，人工替代是目前最有效的方法……

“醫(yī)生們開啟芯片的一剎那就像是在黑暗的房間里點(diǎn)燃了一根火柴。這太不可思議了……在術(shù)后的試驗(yàn)中，我能看到桌子上的物體，能看到亮光，大部分時(shí)間里我還能看清時(shí)鐘。”

這段話是英國(guó)殘奧會(huì)主席、前殘奧會(huì)盲人游泳運(yùn)動(dòng)員蒂姆·雷迪什(Tim Reddish)在接受視網(wǎng)膜芯片植入手術(shù)后所說。

目前，全球有多個(gè)機(jī)構(gòu)和公司在進(jìn)行有關(guān)視網(wǎng)膜芯片的研究工作，已經(jīng)有幾十名患者在臨床實(shí)驗(yàn)中接受手術(shù)，重新獲得視力。

如果用數(shù)碼相機(jī)來作類比，人眼的角膜和晶狀體就相當(dāng)于鏡頭，眼球后方的視網(wǎng)膜是感光器件，視神經(jīng)等同于連接感光器件和存儲(chǔ)卡之間的線路，而大腦后部 的視覺皮層則是存儲(chǔ)卡和后期處理軟件。色素性視網(wǎng)膜炎或老年性黃斑變性這樣的疾病會(huì)讓視網(wǎng)膜失去功能，讓這部相機(jī)無法感知任何圖像。

目前，人工視網(wǎng)膜芯片技術(shù)主要是針對(duì)色素性視網(wǎng)膜炎的患者。它和人工耳蝸的原理類似——使用電流刺激依然完好的神經(jīng)，讓大腦能夠接收到信號(hào)并認(rèn)為感官依然在正常工作。

牛津大學(xué)和倫敦國(guó)王醫(yī)院手術(shù)使用的芯片是德國(guó)視網(wǎng)膜植入(Retina Implant AG)公司發(fā)明的。這種長(zhǎng)寬均為3毫米的微型芯片裝有1500個(gè)感光像素點(diǎn)，能夠取代視網(wǎng)膜中感光細(xì)胞視桿和視錐工作。

2005年到2011年，該公司與醫(yī)學(xué)機(jī)構(gòu)合作進(jìn)行了兩期臨床試驗(yàn)。2012年，第三期臨床試驗(yàn)在世界范圍內(nèi)展開，香港大學(xué)李嘉誠(chéng)醫(yī)學(xué)院眼科研究所受到了邀請(qǐng)，在5月進(jìn)行了亞洲首例視網(wǎng)膜芯片植入手術(shù)。

參與亞洲首例視網(wǎng)膜植入手術(shù)的香港大學(xué)眼科醫(yī)生王逸軒告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，這種芯片質(zhì)地柔韌，只有9平方毫米，不到1毫米厚。附帶的金屬電纜和 線圈會(huì)被分別植入頭皮下和耳后，而芯片將被放入視網(wǎng)膜底的黃斑區(qū)域。外置的磁力控制器能透過耳后皮膚，通過電纜為芯片供電。簡(jiǎn)單來說，芯片會(huì)代替失去功能 的感光細(xì)胞接收?qǐng)D像，發(fā)出信號(hào)刺激視神經(jīng)，將圖像傳輸?shù)酱竽X。“就像一部照相機(jī)，我們加了個(gè)新‘CCD’(電荷耦合元件，能把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào))， 其他部件都是原裝的。”他說。

此外，由于芯片需要依靠部分神經(jīng)細(xì)胞接收信息，患者必須擁有一些能夠正常運(yùn)作的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，還必須曾經(jīng)擁有正常視力。

人工視網(wǎng)膜芯片植入示意圖

視網(wǎng)膜芯片