बायोनिक आंख - मिथक और वास्तविकता

क्या आप सोच सकते हैं कि कोई व्यक्ति कैसा महसूस करता है जो अपने आस-पास की दुनिया को नहीं देखता है या लगभग नहीं देखता है? इस स्थिति को अंधापन कहा जाता है - आंखों में खुद को रोग संबंधी विकारों के कारण, ऑप्टिक नसों में या मस्तिष्क में दृश्य उत्तेजनाओं को महसूस करने में असमर्थता। 1972 में, विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) ने निम्नलिखित परिभाषा को अपनाया: एक व्यक्ति को अंधा माना जाता है यदि अधिकतम सुधार की शर्तों के तहत केंद्रीय दृष्टि की तीक्ष्णता 3/60 से अधिक न हो। इस दृष्टि के साथ, अधिकतम प्रकाशिकी सुधार के साथ दिन के उजाले की स्थिति में एक व्यक्ति 3 मीटर की दूरी से उंगलियों की गणना करने में असमर्थ है।

तो, ऐसे मामलों के लिए, विचार रेटिना या दृश्य प्रांतस्था के विद्युत उत्तेजना का प्रस्ताव था, एक कृत्रिम अंग का निर्माण जो क्रिया के तंत्र द्वारा विद्युत संकेतों के संचरण की वास्तविक प्रक्रियाओं का अनुकरण करता है।


इलेक्ट्रॉनिक प्रत्यारोपण के लिए कई विकल्प हैं, हर साल नए विचार प्रकट होते हैं, लेकिन शब्द "बायोनिक आई" खुद डैनियल पलन्कर, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के एक कर्मचारी और उनके शोध समूह "बायोमेडिकल फिजिक्स और ऑप्थेलमिक टेक्नोलॉजीज" द्वारा विकसित किया गया था।

आर्गस II बायोनिक आई मॉडल का आरोपण (वैसे, एकमात्र मॉडल जिसमें यूरोपीय संघ का ब्रांड है, लेकिन रूस में प्रमाणित नहीं है) एक मरीज को जुलाई 2017 में रूस में प्रदर्शन किया गया था। और हमने टेलीविजन प्रसारण के सभी स्रोतों से सुना - अब एक व्यक्ति दुनिया को पहले की तरह देख सकेगा। सैकड़ों लोग बायोनिक आंख लगाने को कहते हैं, और कुछ सुपर विजन के लिए "इम्प्लांट" चिप्स मांगते हैं।

तो आज हमारे पास क्या है और क्या दुनिया को खोने के बाद एक सपना सच हो सकता है?

जैव प्रोस्टेटिक्स के जीवविज्ञान एएसपीईसीटी

बायोनिक कृत्रिम अंग मानव शरीर के कुछ हिस्सों के आरोपित तत्व कहलाते हैं, जो इन अंगों या अंगों की बनावट और कार्य के समान होते हैं। आज, लोगों को बायोनिक भुजाओं, पैरों, दिलों के साथ-साथ श्रवण अंगों की पूरी जिंदगी में मदद की जाती है। इलेक्ट्रॉनिक आंख बनाने का लक्ष्य रेटिना या ऑप्टिक तंत्रिका की समस्याओं के साथ नेत्रहीनों की मदद करना है। क्षतिग्रस्त रेटिना के बजाय प्रत्यारोपित उपकरणों को 100% नहीं, तो आंख के लाखों फोटोरिसेप्टर कोशिकाओं को बदलना चाहिए।
आंखों के लिए प्रौद्योगिकी श्रवण कृत्रिम अंग में उपयोग की जाती है जो बहरे लोगों को सुनने में मदद करती है। इसके लिए धन्यवाद, रोगियों को अवशिष्ट दृष्टि खोने की संभावना कम होती है, और जिन लोगों ने अपनी दृष्टि खो दी है, वे प्रकाश को देखने में सक्षम हैं और उनके पास अंतरिक्ष में नेविगेट करने की कम से कम कुछ क्षमता है।

अत्यावश्यक ASPECTS

इलेक्ट्रॉनिक आंख की कार्रवाई का सामान्य सिद्धांत निम्नानुसार है: एक लघु कैमरा विशेष चश्मे में बनाया गया है, इससे छवि के बारे में जानकारी डिवाइस में संचारित होती है, जो छवि को एक इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल में परिवर्तित करती है और इसे एक विशेष ट्रांसमीटर में भेजती है, जो बदले में आंख या मस्तिष्क में प्रत्यारोपित करने के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक संकेत भेजता है। रिसीवर, या जानकारी आंख के रेटिना से जुड़ी इलेक्ट्रोड से छोटे तारों के माध्यम से प्रेषित होती है, वे रेटिना की शेष नसों को उत्तेजित करते हैं, मस्तिष्क के माध्यम से विद्युत आवेगों को भेजते हैं ऑप्टिक नसों में कटौती। डिवाइस को दृष्टि की पूर्ण या अपूर्ण हानि के साथ खोई हुई दृश्य संवेदनाओं की भरपाई करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

सिस्टम के सफल संचालन के लिए मुख्य शर्तें:

1. जीवित तंत्रिका कोशिकाओं के एक हिस्से के रोगी की आंख और मस्तिष्क में उपस्थिति।
2. मरीजों को ऐसे लोगों को होना चाहिए जो एक बार सामान्य रूप से देखते हैं, क्योंकि कोई व्यक्ति जो जन्म से अंधा है, ऐसे उपकरणों का उपयोग करने में सक्षम नहीं होगा। उपयुक्त लोग जो लंबे समय से देखते हैं और उनके पास समृद्ध दृश्य अनुभव है। नतीजतन, वे बहुत कम देखते हैं, लेकिन वस्तुओं के बारे में विचार रखते हैं और अनुमान लगाते हैं कि यह किस प्रकार की वस्तु है। संक्षेप में, सेरेब्रल कॉर्टेक्स और पर्याप्त बुद्धि के कब्जे को विकसित किया जाना चाहिए।
3. और, ज़ाहिर है, चिप में जितने अधिक पिक्सेल होंगे, परिणामस्वरूप छवि साफ हो जाएगी।
   
   
   
4. लंबे समय तक संचालन - जबकि कोई भी इन उपकरणों के उपयोग की अवधि जानता है। जर्मनी में बायोनिक आंखों का पहला आरोपण इस तथ्य में समाप्त हो गया कि एक साल बाद उन्हें सभी रोगियों को हटा दिया गया था। वो भी जिन्होंने कुछ देखा। यहां तक ​​कि जर्मन प्रेस में भी यह लिखा गया था।
5. रिचार्ज करने का तकनीकी तरीका। अब वे बैटरी पर नहीं, बल्कि इंडक्शन के सिद्धांत पर काम करते हैं। एक इलेक्ट्रिक टूथब्रश की तरह चार्ज किया गया।
6. रास्ते के साथ, ऑक्सीकरण, हीटिंग, आदि के मुद्दे को संबोधित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, आरोपण के बाद एक छेद की संरचना रेटिना तंत्रिका कोशिकाओं को स्वचालित रूप से गुहाओं और कनेक्ट के माध्यम से फोटोसेंटर की ऊपरी और निचली सतहों से प्रवाह करने की अनुमति दे सकती है, साथ ही साथ पिक्सल के हीटिंग को कम कर सकती है और उनकी संख्या में वृद्धि कर सकती है।

प्राध्यापकों की सूक्ष्म शल्य चिकित्सा

ये सबसे व्यापक ऑपरेशन हैं। यदि आप वर्णन करते हैं, उदाहरण के लिए, एक सब्रेटिनल (रेटिना के नीचे स्थित) बायोनिक आंख का आरोपण, तो आपको पूरी तरह से रेटिना को उठाने की जरूरत है, फिर एक व्यापक रेटिनाक्टॉमी (रेटिना के कटे हुए भाग) करें, फिर रेटिना के नीचे इस चिप को स्थापित करें, फिर रेटिना के नाखूनों के साथ रेटिना को सीना दें, लेजर जमावट के साथ रेटिना को गोंद करें और भरें। । सिलिकॉन टैम्पोनैड आवश्यक है, अन्यथा पीवीआर (प्रोलिफेरेटिव विटेरेटिनोपेथी) तुरंत दिखाई देगा और टुकड़ी हो जाएगी। हां, स्वयं का एक लेंस भी नहीं होना चाहिए, या इसे पहले एक कृत्रिम लेंस के साथ प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

ऑपरेशन के लिए, कोमल सिलिकॉन युक्तियों वाले विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। यह एक पूरी तरह से मुश्किल ऑपरेशन है, इसके अलावा, एक ओरोफेशियल सर्जन या ईएनटी अभी भी आवश्यक है - वे इलेक्ट्रोड को त्वचा के माध्यम से बाहर लाते हैं। और यह ऐसे उपकरण को चालू करता है - आंख के अंदर एक चिप, और इस तरह के उपकरण के हाथों में एक मोबाइल फोन का आकार जिसके साथ आप सिग्नल की तीव्रता को बदल सकते हैं, यह उपचर्म इलेक्ट्रोड से जुड़ता है। ऑपरेशन के दौरान एक नेत्र रोग विशेषज्ञ-सर्जन पर्याप्त नहीं है - आपको अन्य विषयों से मदद की ज़रूरत है, ऑपरेशन लंबे 6 घंटे तक रहता है।

प्राध्यापकों का आर्थिक दृष्टिकोण

1. सबसे पहले, यह महंगा है। केवल डिवाइस की लागत लगभग 150 हजार डॉलर है, अर्थात लगभग 8.5 मिलियन रूबल। और ऐसे एक रोगी का पूरा उपचार 10 मिलियन रूबल तक पहुंच सकता है। यह आर्गस II का एक मॉडल है। आज, कुछ देशों में, उदाहरण के लिए, जर्मनी में, इस ऑपरेशन का भुगतान बीमा द्वारा किया जाता है।
2. दुनिया भर में विकास और उत्पादन में शामिल फर्म राज्य सब्सिडी पर, अनुदान पर रहते हैं। यह बहुत अच्छा है - ऐसी चीजों का समर्थन किया जाना चाहिए, अन्यथा कोई विकास नहीं होगा।
3. नीचे सूचीबद्ध किसी भी उपकरण के लिए रूस में कोई प्रमाण पत्र नहीं है।

प्रोस्थेटिक्स के मेडिकल ASPECTS

1. परिणाम मामूली हैं - ऑपरेशन के बाद, ऐसे लोगों को दृष्टिगोचर नहीं कहा जा सकता है, वे अधिकतम 0.05 देखते हैं, अर्थात्। वे आकृति को देख सकते हैं और छाया की गति की दिशा निर्धारित कर सकते हैं, वे बिल्कुल अलग रंग नहीं दिखाते हैं, केवल उन लोगों को याद किया जाता है जिन्हें पुराने "देखे गए" जीवन से अलग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए: "अहा - यह शायद एक केला है, क्योंकि यह कुछ अर्धवृत्ताकार है।" वे देखते हैं कि उन पर कुछ चल रहा है, वे अनुमान लगा सकते हैं कि यह एक व्यक्ति है, लेकिन उनके चेहरे को प्रतिष्ठित नहीं किया जा सकता है।

2. बायोनिक आंख को किन रोगों से फायदा हो सकता है?
पहले मरीज रेटिनाइटिस पिगमेंटोजा के साथ रोगी होते हैं, एक बीमारी जो फोटोरिसेप्टर के प्राथमिक लापता होने और ऑप्टिक तंत्रिका के माध्यमिक शोष के साथ होती है। रूस में 20-30 हजार ऐसे मरीज हैं, जर्मनी में - केवल कुछ हजार।

अगली पंक्ति में भौगोलिक एट्रोफिक मैक्यूलर डिजनरेशन वाले मरीज हैं। यह एक सामान्य आम उम्र से संबंधित नेत्र रोग विज्ञान है।
तीसरा ग्लूकोमा के मरीज होंगे। ग्लूकोमा से अभी तक निपटा नहीं गया है, क्योंकि इस मामले में ऑप्टिक तंत्रिका का शोष प्राथमिक है, इसलिए संचरण विधि अलग होनी चाहिए - ऑप्टिक तंत्रिका को दरकिनार करना।

डायबिटीज को हल करना सबसे कठिन समस्या है। रेटिना में डायबिटिक परिवर्तनों के इलाज के तरीकों में से एक पूरी सतह पर लेजर जमावट है। इस तरह की प्रक्रिया के बाद, लेजर जमावट के कारण रेटिना को ऊपर उठाना तकनीकी रूप से असंभव है - इसका परिणाम "छलनी" है। और अगर एक लेजर द्वारा नहीं किया गया है, तो स्थिति बेहतर नहीं है: आमतौर पर आंख इतनी क्षतिग्रस्त हो जाती है कि इस मामले में आरोपण बेकार है।

3. दुर्भाग्य से, बायोनिक आंख का वर्तमान प्रोटोटाइप लोगों को हमारे आसपास की दुनिया को देखने की अनुमति नहीं देता है जैसा कि हम देखते हैं। उनका लक्ष्य बिना किसी बाहरी मदद के स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ना है। इस तकनीक का व्यापक उपयोग अभी भी दूर है, लेकिन वैज्ञानिक उन लोगों को आशा देंगे जो अपनी दृष्टि खो चुके हैं।

"बायोनिक आयज़" के वर्तमान प्रमाण

पिछले कुछ दशकों में, विभिन्न देशों के वैज्ञानिक बायोनिक इलेक्ट्रॉनिक आंखों के विचारों पर काम कर रहे हैं। हर बार तकनीक में सुधार होता है, लेकिन किसी ने अभी तक अपने उत्पाद को बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए बाजार में प्रस्तुत नहीं किया है।

1. आर्गस रेटिनल प्रोस्थेसिस

अर्गस रेटिनल डेंट्योर एक अमेरिकी परियोजना है जो काफी अच्छी तरह से व्यावसायिक है। पहले मॉडल में, इसे 1990 के दशक की शुरुआत में शोधकर्ताओं की एक टीम द्वारा विकसित किया गया था: पाकिस्तानी मूल के, नेत्र रोग विशेषज्ञ मार्क ह्यूम्युन, एवेरेन डेयान, इंजीनियर हावर्ड फिलिप्स, बायोइन्जीनियर वेंताई लेव और रॉबर्ट ग्रीनबर्ग। पहला मॉडल, जिसे 1990 के दशक के उत्तरार्ध में जारी किया गया था, सेकंड साइट द्वारा कुल 16 इलेक्ट्रोड थे।

2002 से 2004 तक की अवधि में रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा के कारण दृष्टि हानि के साथ छह रोगियों को मार्क हेम्युन द्वारा बायोनिक रेटिना के पहले संस्करण का फील्ड परीक्षण किया गया था। रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा एक लाइलाज बीमारी है जिसमें व्यक्ति अपनी दृष्टि खो देता है। यह हर साढ़े तीन हजार लोगों में से एक मामले में देखा जाता है।


आर्गस II आउटडोर इकाई का दृश्य

जिन रोगियों को बायोनिक आंख से प्रत्यारोपित किया गया था, वे न केवल प्रकाश और गति के बीच अंतर करने की क्षमता दिखाते थे, बल्कि वस्तुओं को चाय या यहां तक ​​कि एक चाकू के आकार के लिए पहचानते थे।
परीक्षण उपकरण में सुधार किया गया था - सोलह फोटोसेंसेटिव इलेक्ट्रोड के बजाय, साठ इलेक्ट्रोड को इसमें रखा गया था और इसका नाम Argus II था। 2007 में, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप के 4 देशों में 10 केंद्रों में एक बहुस्तरीय अध्ययन शुरू किया गया था - कुल 30 रोगी। 2012 में, अर्गस II को यूरोप में व्यावसायिक उपयोग की अनुमति मिली, एक साल बाद 2013 में - संयुक्त राज्य अमेरिका में। रूस में कोई अनुमति नहीं है।

आज तक, इन अध्ययनों को राज्य निधि से सब्सिडी दी जाती है, संयुक्त राज्य अमेरिका में उनमें से तीन हैं - राष्ट्रीय नेत्र संस्थान, ऊर्जा विभाग और राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन, साथ ही साथ कई अनुसंधान प्रयोगशालाएं।


यह रेटिना की सतह पर एक चिप की तरह दिखता है

2. माइक्रोसिस्टिम आधारित दृश्य कृत्रिम अंग (MIVP)

प्रोस्थेसिस मॉडल को क्लाउन वेराट ने लौवेन विश्वविद्यालय में आंख के पीछे ऑप्टिक तंत्रिका के चारों ओर इलेक्ट्रोड के सर्पिल कफ के रूप में डिजाइन किया था। यह खोपड़ी में एक छोटे से फोसा में प्रत्यारोपित एक उत्तेजक के साथ जोड़ता है। उत्तेजक पदार्थ एक बाहरी कैमरे से संकेत प्राप्त करता है, जो विद्युत संकेतों में अनुवाद करता है जो सीधे ऑप्टिक तंत्रिका को उत्तेजित करते हैं।


MIVP योजना

3. प्रत्यारोपण योग्य लघु दूरबीन

वास्तव में, इस उपकरण को "रेटिनल प्रोस्थेसिस" नहीं कहा जा सकता है, क्योंकि यह टेलीस्कोप आंख के पीछे के कक्ष में प्रत्यारोपित होता है और एक आवर्धक कांच की तरह काम करता है जो रेटिना की छवि को 2.2 या 2.7 गुना बढ़ा देता है, जो दृश्य क्षेत्र के मध्य भाग में मवेशियों (अंधे धब्बे) के प्रभाव को कम करने की अनुमति देता है। । यह केवल एक आंख में प्रत्यारोपित किया जाता है, क्योंकि दूरबीन की उपस्थिति परिधीय दृष्टि को बाधित करती है। दूसरी आंख परिधि के लिए काम करती है। बल्कि एक बड़े कॉर्नियल चीरा के माध्यम से लगाया गया।

वैसे, एक समान सिद्धांत का उपयोग अतिरिक्त शैरियट इंट्राओकुलर लेंस में किया जाता है। मुझे रूस में इन लेंसों को प्रत्यारोपित करने का सबसे बड़ा अनुभव है और मरीज परिणामों से संतुष्ट हैं। इस मामले में, मोतियाबिंद phacoemulsification सबसे पहले पहले किया जाता है। हालांकि, यह, निश्चित रूप से 100% बायोनिक आंख नहीं है।

पिछली पोस्टों में इसके बारे में अधिक जानकारी:

• मोतियाबिंद: यह आपके लिए व्यक्तिगत रूप से प्रतीक्षा कर रहा है (यदि आप जीवित हैं, तो निश्चित रूप से)
• एक कृत्रिम लेंस का प्रत्यारोपण करें (आपको 60 साल बाद इसकी आवश्यकता होगी)

आंख के पीछे के कक्ष के लिए दूरबीन प्रणाली

4. ट्यूबिंग एमपीडीए प्रोजेक्ट अल्फा आईएमएस

1995 में, यूनिवर्सिटी आई क्लिनिक टुबिंगन में सब्रेटिनल रेटिनल प्रोस्थेसिस का विकास शुरू हुआ। रेटिना के नीचे माइक्रोफोटोडायड्स वाली एक चिप लगाई गई थी, जिसने प्रकाश को महसूस किया और इसे विद्युत संकेतों में बदल दिया, जो एक अक्षुण्ण रेटिना के फोटोरिसेप्टर्स में प्राकृतिक प्रक्रिया की तरह गैंग्लियन कोशिकाओं को उत्तेजित करता है।

बेशक, फोटोरिसेप्टर कृत्रिम फोटोडायोड की तुलना में कई गुना अधिक संवेदनशील होते हैं, इसलिए उन्हें विशेष प्रवर्धन की आवश्यकता होती है।

सूक्ष्म सूअरों और खरगोशों पर पहला प्रयोग 2000 में शुरू किया गया था, और केवल 2009 में एक नैदानिक ​​पायलट अध्ययन के हिस्से के रूप में 11 रोगियों में प्रत्यारोपण प्रत्यारोपित किए गए थे। पहले परिणाम उत्साहजनक थे - अधिकांश रोगी रात से दिन को भेद करने में सक्षम थे, कुछ भी वस्तुओं को पहचान सकते थे - एक कप, चम्मच, बड़ी वस्तुओं के आंदोलन की निगरानी। वैसे, इन रोगियों के आगे का भाग्य दुखद था - प्रयोग में सभी प्रतिभागियों के लिए, यहां तक ​​कि जिन लोगों ने कुछ देखा, हस्ताक्षरित समझौते के अनुसार, "बायोनिक आंखें" हटा दी गईं और वे अपने मूल राज्य में लौट आए।

आज तक, रेटिना इम्प्लांट एजी जर्मनी द्वारा निर्मित अल्फा आईएमएस में 1,500 इलेक्ट्रोड, आकार 3 × 3 मिमी, मोटाई 70 माइक्रोन है। रेटिना के नीचे स्थापना के बाद, यह लगभग सभी रोगियों को प्रकाश धारणा की बहाली की कुछ डिग्री प्राप्त करने की अनुमति देता है।

तकनीकी रूप से, जर्मनी में यह जटिल ऑपरेशन केवल तीन केंद्रों में किया जाता है: आचेन में, तुबिंगन और लीपज़िग में। नतीजतन, यह तथाकथित कोलोन स्कूल के सर्जनों द्वारा किया जाता है, जो कि vitreoretinal सर्जन Heinemann के प्रोफेसर के छात्र हैं, जो दुर्भाग्य से, ल्यूकेमिया से काफी पहले मर गए, लेकिन उनके सभी छात्र Tübingen, Leipzig और Aachen में विभागों के प्रमुख हैं।

वैज्ञानिकों का यह समूह अनुभव का आदान-प्रदान करता है, संयुक्त वैज्ञानिक विकास करता है, ये सर्जन (आचेन में - प्रोफेसर वाल्टर (यह उनका अंतिम नाम है), तुबिंगन में - प्रोफेसर बार्ट्ज-शमित्ज़) के पास सबसे अधिक अनुभव है, जो भौंहों की आंखों के साथ काम करते हैं, क्योंकि इस मामले में 7-8 -10 आरोपण एक महान अनुभव माना जाता है।


फंडस में अल्फा आईएमएस

5. हार्वर्ड / एमआईटी रेटिनल प्रत्यारोपण

मैसाचुसेट्स के जोसेफ रिज़ो और जॉन व्याट ने 1989 में रेटिना प्रोस्थेसिस बनाने की संभावना तलाशना शुरू किया, और 1998 से 2000 के बीच नेत्रहीन स्वयंसेवकों पर उत्तेजना परीक्षण किया। आज, यह एक न्यूनतम इनवेसिव वायरलेस सबरेटिनल न्यूरोस्टिम्यूलेटर बनाने का विचार है, जिसमें इलेक्ट्रोड का एक द्रव्यमान शामिल होता है जो सब्रेटिनल स्पेस में रेटिना के नीचे रखा जाता है और एक जोड़ी चश्मे पर लगे कैमरे से छवि संकेत प्राप्त करता है। उत्तेजक चिप कैमरे से छवि डेटा को डिकोड करता है और क्रमशः रेटिना नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं को उत्तेजित करता है। दूसरी पीढ़ी के कृत्रिम अंग डेटा एकत्र करते हैं और इसे चश्मे पर लगे ट्रांसमीटरों के एक तार से रेडियो-फ्रीक्वेंसी फ़ील्ड के माध्यम से प्रत्यारोपण में स्थानांतरित करते हैं। एक माध्यमिक रिसीवर का तार आईरिस के चारों ओर सिल दिया जाता है।


मॉडल एमआईटी रेटिना प्रत्यारोपण

6. कृत्रिम सिलिकॉन रेटिना (ASR)

भाइयों एलन चाउ और विंसेंट चाउ ने 3,500 फोटोकोड युक्त एक माइक्रोचिप विकसित की जो प्रकाश का पता लगाती है और इसे विद्युत आवेगों में परिवर्तित करती है जो रेटिना के स्वस्थ नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं को उत्तेजित करती है। "कृत्रिम सिलिकॉन रेटिना" को बाहरी उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है। एएसआर माइक्रोचिप 2 मिमी (कंप्यूटर चिप्स में एक ही अवधारणा) के व्यास के साथ एक सिलिकॉन चिप है, 25 माइक्रोन मोटी होती है, जिसमें ~ 5000 माइक्रोपोपिक सौर सेल होते हैं, जिन्हें "माइक्रोफोटोडायोड्स" कहा जाता है, जिनमें से प्रत्येक का अपना उत्तेजक इलेक्ट्रोड होता है।


एएसआर सर्किट

7. फोटोवोल्टिक रेटिना कृत्रिम अंग

डैनियल पालैंकर और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में उनकी टीम ने एक फोटोवोल्टिक प्रणाली विकसित की है, जो "बायोनिक आंख" भी है। प्रणाली में एक सबरेटिनल फोटोडायोड और एक अवरक्त प्रक्षेपण छवि प्रणाली शामिल है जो वीडियो ग्लास पर घुड़सवार है।

वीडियो कैमरा से जानकारी डिवाइस में संसाधित होती है और एक स्पंदित अवरक्त (850-915 एनएम) वीडियो छवि में प्रदर्शित होती है। एक आईआर छवि को आंख के प्राकृतिक प्रकाशिकी के माध्यम से रेटिना पर पेश किया जाता है और सब्रेटिनल इम्प्लांट में फोटोडियोड्स को सक्रिय करता है, जो प्रत्येक पिक्सेल में प्रकाश को स्पंदित द्विध्रुवीय विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करता है।

इंप्लांटेबल पावर स्रोत के रेडियो फ्रीक्वेंसी ड्राइव द्वारा प्रदान किए गए कुल वोल्टेज को बढ़ाकर सिग्नल की तीव्रता को और बढ़ाया जा सकता है।

इलेक्ट्रोड और तंत्रिका कोशिकाओं के बीच समानता, उच्च संकल्प को प्रोत्साहित करने के लिए आवश्यक है, रेटिना प्रवास के प्रभाव का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।


पालनेकर मॉडल

8. बायोनिक विजन ऑस्ट्रेलिया

प्रोफेसर एंथोनी बर्किट के नेतृत्व में एक ऑस्ट्रेलियाई टीम दो रेटिना कृत्रिम अंग विकसित कर रही है।

वाइड-व्यू डिवाइस नई प्रौद्योगिकियों को उन सामग्रियों के साथ जोड़ती है जो अन्य नैदानिक ​​प्रत्यारोपण के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किए गए हैं। इस दृष्टिकोण में 98 उत्तेजक इलेक्ट्रोड के साथ एक माइक्रोचिप शामिल है और रोगी की गतिशीलता को बढ़ाने के उद्देश्य से उन्हें अपने वातावरण में सुरक्षित रूप से स्थानांतरित करने में मदद मिलती है। इस इम्प्लांट को सुप्राकोरॉइड स्पेस में रखा जाएगा। इस उपकरण के साथ पहला रोगी परीक्षण 2013 में शुरू हुआ था।

बायोनिक विजन ऑस्ट्रेलिया 1,024 इलेक्ट्रोड के साथ एक माइक्रोचिप प्रत्यारोपण है। इस इम्प्लांट को सुप्राकोरॉइड स्पेस में रखा गया है। प्रत्येक प्रोटोटाइप में चश्मे की एक जोड़ी से जुड़ा एक कैमरा होता है, जो प्रत्यारोपित माइक्रोचिप को एक संकेत भेजता है, जहां इसे शेष स्वस्थ रेटिना न्यूरॉन्स को उत्तेजित करने के लिए विद्युत आवेगों में परिवर्तित किया जाता है। यह जानकारी तब ऑप्टिक तंत्रिका और मस्तिष्क प्रसंस्करण केंद्रों को प्रेषित की जाती है।

ऑस्ट्रेलियन रिसर्च काउंसिल ने बायोनिक विजन ऑस्ट्रेलिया को दिसंबर 2009 में $ 42 मिलियन का अनुदान दिया, और कंसोर्टियम को औपचारिक रूप से मार्च 2010 में लॉन्च किया गया था। बायोनिक विजन ऑस्ट्रेलिया एक बहु-विषयक टीम को साथ लाता है, जिनमें से कई को "बायोनिक कान" जैसे चिकित्सा उपकरणों को विकसित करने में व्यापक अनुभव है।


मॉडल बायोनिक विजन ऑस्ट्रेलिया

बायोनिक इंस्टीट्यूट (मेलबोर्न, ऑस्ट्रेलिया) के शोधकर्ताओं और बायोनिक आंख पर काम करने वाले evok3d के लिए धन्यवाद, रेटिना वर्णक डिस्ट्रोफी और उम्र से संबंधित आणविक अध: पतन वाले लोग लंबे समय में दृष्टि को बहाल करने में सक्षम होंगे।बहाली प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए, रोगी में शेष नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं, एक स्वस्थ ऑप्टिक तंत्रिका और सेरेब्रल कॉर्टेक्स के एक स्वस्थ दृश्य क्षेत्र आवश्यक हैं। इस मामले में, एक व्यक्ति को दृष्टि वापस पाने का अवसर है।

आंख का एक प्रोटोटाइप बनाने के लिए, साथ ही इसे कास्टिंग के लिए ढालना, इंस्टीट्यूट ऑफ बायनिक्स के वैज्ञानिकों ने 3 डी सेवाओं में विशेषज्ञता वाली कंपनी इवोक 3 डी की ओर रुख किया, और "कृत्रिम आंखों" को प्रिंट करने के लिए प्रोजेट 1200 3 डी प्रिंटर का उपयोग किया।

इसे प्रिंट करने के लिए केवल चार घंटे हैं। प्रोजेट 1200 पर प्रोटोटाइप, 3 डी प्रिंटिंग के आगमन से पहले, इसे बनाने में सप्ताह या महीने भी लग गए। इस तरह 3 डी प्रिंटिंग ने अनुसंधान और उत्पादन प्रक्रिया को तेज किया।

बायोनिक विजुअल सिस्टम में एक कैमरा शामिल होता है जो रेडियो सिग्नल को आंख के पिछले हिस्से में स्थित माइक्रोचिप तक पहुंचाता है। ये संकेत विद्युत आवेगों में बदल जाते हैं जो रेटिना और ऑप्टिक तंत्रिका में कोशिकाओं को उत्तेजित करते हैं। फिर वे सेरेब्रल कॉर्टेक्स के दृश्य क्षेत्रों में प्रेषित होते हैं और उस छवि में परिवर्तित हो जाते हैं जिसे रोगी देखता है।

9. डोबेल आई

हार्वर्ड / एमआईटी डिवाइस (6) के लिए फ़ंक्शन के समान है, सिवाय उत्तेजक माइक्रोक्रेसीट के, जो मस्तिष्क में सीधे प्राथमिक दृश्य प्रांतस्था में प्रत्यारोपित किया जाता है, न कि रेटिना पर। इम्प्लांट के पहले इंप्रेशन खराब नहीं थे। यहां तक ​​कि विकास के चरण में, डोबेल की मृत्यु के बाद, इस परियोजना को एक वाणिज्यिक परियोजना से राज्य-वित्त पोषित परियोजना में बदलने का निर्णय लिया गया था।


डोबेल आई डायग्राम

10. इंट्राकोर्टिकल विज़ुअल प्रोस्थेसिस

शिकागो में इलिनोइस इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में एक तंत्रिका प्रोस्थेसिस लैब इंट्राकोर्टिकल इलेक्ट्रोड का उपयोग करके एक दृश्य कृत्रिम अंग विकसित कर रहा है। सिद्धांत रूप में, डोबेल प्रणाली के समान, इंट्राकोर्टिकल इलेक्ट्रोड का उपयोग उत्तेजना संकेतों (स्थान इकाई प्रति अधिक इलेक्ट्रोड) में स्थानिक संकल्प में काफी वृद्धि कर सकता है। इसके अलावा, एक वायरलेस टेलीमेट्री सिस्टम विकसित किया जा रहा है ताकि ट्रांसक्रैनीअल (इंट्राक्रानियल) तारों की आवश्यकता को समाप्त किया जा सके। सक्रिय इरिडियम ऑक्साइड फिल्म (AIROF) की एक परत के साथ लेपित इलेक्ट्रोड मस्तिष्क के पश्चकपाल पालि में स्थित दृश्य प्रांतस्था में प्रत्यारोपित किया जाएगा। आउटडोर इकाई छवि को कैप्चर करेगी, इसे संसाधित करेगी और निर्देश उत्पन्न करेगी, जो बाद में टेलीमेट्रिक लिंक के माध्यम से प्रत्यारोपित मॉड्यूल को प्रेषित किया जाएगा। सर्किट निर्देश को डिकोड करता है और इलेक्ट्रोड को उत्तेजित करता है,बदले में, दृश्य कोर्टेक्स को उत्तेजित करता है। समूह एक बाहरी छवि पर कब्जा करने और प्रसंस्करण प्रणाली के लिए सेंसर विकसित कर रहा है ताकि सिस्टम में निर्मित विशेष इम्प्लांटेबल मॉड्यूल का साथ मिल सके। स्वयंसेवकों को आरोपण की व्यवहार्यता का परीक्षण करने के लिए वर्तमान में पशु अध्ययन और मानव मनोचिकित्सा अध्ययन चल रहे हैं।


एक सिक्का पृष्ठभूमि पर चिप

फैसले

अब सब कुछ चरण में है, भले ही प्राथमिक नहीं है, लेकिन इस तरह के माध्यमिक विकास में कि बड़े पैमाने पर शोषण और सभी समस्याओं के समाधान की बात नहीं है। बहुत कम लोगों पर काम किया गया है और बड़े पैमाने पर उत्पादन के बारे में बात करने का कोई तरीका नहीं है। वर्तमान में, यह अभी भी एक विकास चरण है।

पहला काम 20 साल पहले शुरू हुआ था। 2000-2001 में, चूहों पर कुछ निकलना शुरू हुआ। वर्तमान में, हम मनुष्यों में पहला परिणाम प्राप्त कर चुके हैं। वह ऐसी गति है।

जबकि कुछ गंभीर है, एक और बीस साल बीत सकते हैं। हम एक बहुत, बहुत प्रारंभिक चरण में हैं, जिस पर एक पहला सकारात्मक प्रभाव है - आकृति, रोशनी, और हर किसी की मान्यता - जब तक वे भविष्यवाणी नहीं कर सकते कि यह कौन मदद करेगा और कौन नहीं करेगा।
सर्जन जो इन प्रयोगों में लगे हुए हैं - उंगलियों पर गिनते हैं।

एक कृत्रिम अंग लगाना केवल विज्ञापन उद्देश्यों के लिए है। इन कार्यों को उन लोगों द्वारा किया जाना चाहिए जिनके पास एक परियोजना टीम के ढांचे के भीतर प्रति वर्ष 100-200 संचालन करने का अवसर है, ताकि एक महत्वपूर्ण स्थिति दिखाई दे। फिर एक प्रभाव की उम्मीद करने की समझ होगी। इस तरह के कार्यक्रमों को बजट या विशेष निधियों द्वारा सब्सिडी दी जानी चाहिए।

हालांकि अभी तक कोई आदर्श मॉडल नहीं है, सभी मौजूदा लोगों को सुधारने की आवश्यकता है, वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि भविष्य में इलेक्ट्रॉनिक आंख रेटिनल कोशिकाओं के कार्य को बदल सकती है और लोगों को रेटिनिटिस पिगमेंटोसा, मैकिनल डिजनरेशन, सीनियल ब्लाइंडनेस और ग्लूकोमा जैसी बीमारियों से देखने की थोड़ी सी भी क्षमता हासिल करने में मदद करती है।

यदि आपके पास अपने स्वयं के विचार हैं कि आप अपनी तकनीक का उपयोग लोगों को अपनी दृष्टि बहाल करने के लिए कैसे कर सकते हैं (हालांकि अभी भी इसे लागू करना मुश्किल है) - हम उन्हें नीचे चर्चा करने का सुझाव देते हैं।

और बायोनिक कॉन्टेक्ट लेंस के साथ कहानी, जीनोम को संपादित करने की क्षमता, आप मस्तिष्क में प्रत्यारोपित कुछ के माध्यम से रंगों को कैसे सुन सकते हैं - निम्नलिखित पोस्ट में।