Peter Tucker
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Una retina artificial hecha de tinta orgánica y oro podría restaurar la visión algún día, sugiere un nuevo estudio.
El nuevo dispositivo es una hoja extremadamente delgada de pigmentos orgánicos de cristal, que se utilizan ampliamente en tintas de impresión, cosméticos y tatuajes. Cuando estos pigmentos están dispuestos en una geometría en capas particular, los cristales pueden absorber la luz y convertirla en señales eléctricas, al igual que las células sensibles a la luz, llamadas fotorreceptores, en la retina del ojo y hacer posible la visión, según el estudio, publicado en mayo. 2 en la revista Advanced Materials.
El dispositivo promete restaurar la visión de millones de personas con enfermedades como la retinitis pigmentosa, una enfermedad genética de los ojos y la degeneración macular relacionada con la edad, una de las principales causas de ceguera entre los ancianos..
En estas enfermedades, los fotorreceptores se pierden, pero se conservan otras neuronas de la retina que procesan las señales eléctricas y las transmiten al cerebro. "Tenemos estas neuronas que están perfectamente sanas y funcionan", dijo el investigador principal del estudio Eric Glowacki, investigador que estudia la electrónica orgánica en la Universidad de Linköping en Suecia. "Entonces, ¿podemos pasar por alto los fotorreceptores y simplemente estimular las neuronas directamente?" [Máquinas superinteligentes: 7 futuros robóticos]
Pasar por alto los fotorreceptores en el ojo no es una idea nueva. Hay otros implantes de retina que se están probando en humanos o que ya están en el mercado. Algunos usan cámaras externas que transmiten a electrodos implantados en la retina y alimentan el dispositivo usando otra unidad implantada detrás de la oreja. Otros equipos están explorando enfoques inalámbricos utilizando células solares miniaturizadas como sustitutos de los fotorreceptores..
Lo que distingue al nuevo implante es que es inalámbrico y utiliza compuestos orgánicos en lugar de material a base de silicio, lo que hace que sea más probable que sea aceptado por el cuerpo..
"Esto es bastante único", dijo Derrick Cheng, investigador de la Universidad de Brown que estudia enfoques biohíbridos para implantes de retina, pero no participó en el nuevo estudio. "El ojo tiene naturalmente una capa pigmentada. Así que este enfoque es más parecido a cómo se ve realmente la retina".
El dispositivo también es extremadamente delgado, lo cual es fundamental para cualquier cosa que se implante en el delicado tejido ocular, dijo Cheng. De hecho, con solo 80 nanómetros, es 100 veces más delgado que una sola neurona y 500 veces más delgado que los implantes de retina de silicio más delgados, según el estudio..
Es difícil crear implantes inalámbricos que puedan generar suficiente energía por sí mismos para activar las neuronas. Para Glowacki y sus colegas, encontrar la solución implicó probar y optimizar diferentes combinaciones de pigmentos que son buenos para absorber la luz. Pusieron dos capas de dos pigmentos diferentes sobre una capa de oro. Cuando este sándwich se expone a la luz, los electrones se acumulan en la parte superior y la carga positiva va hacia la parte inferior, cargando la capa de oro. Cuando se coloca en agua salada, que es similar al entorno dentro del ojo, el dispositivo genera un campo eléctrico que es detectado por las neuronas vecinas..
Cuando llegó el momento de probar el dispositivo en una retina, Yael Hanein, profesora de ingeniería eléctrica en la Universidad de Tel Aviv en Israel, y su equipo extrajeron retinas de embriones de pollo. A medida que un pollo crece en el huevo, sus ojos se desarrollan el día 14, pero los fotorreceptores no se forman hasta el día 16. Esto les da a los investigadores una ventana de dos días para poner sus manos en una retina "ciega".
Después de conectar el dispositivo a la retina de pollo extraída, los investigadores lo iluminaron y descubrieron que generaba suficiente electricidad para estimular el resto de las neuronas de la retina. "Ese fue el mayor logro", dijo Glowacki .
El equipo ahora está probando el dispositivo en conejos vivos, con la ayuda de cirujanos voluntarios de retina humana. Aunque los conejos no son ciegos, naturalmente no ven el rojo porque tienen fotorreceptores solo para los espectros verde y azul. Si el implante de retina, que capta el espectro rojo, funciona según lo previsto, los investigadores podrían ver la respuesta neuronal resultante en la corteza visual de los animales, dijo Glowacki. En otras palabras, podrían ver si el dispositivo permitía que los animales vieran rojo.
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