Tweet

Deze flexibele lens moet blindheid oplossen /reageer

Vormen van gedeeltelijke blindheid kunnen worden opgelost, dankzij flexibele implantlenzen die zonnecollectoren bevatten. Waar zonnecellen rigide zijn, zijn deze op de nanometer flexibel gemaakt.

Bij het ouder worden kunnen de lichtreceptoren in je oog minder goed gaan functioneren. De rest van het oog werkt nog goed, maar als de lichtkegeltjes in het oog niet meer werken, is er veel verlies van zicht. Of zelfs totale blindheid. Deze vorm van blindheid is te verhelpen met een implant die de functie van de lichtopvangende lagen van het oog vervangt en signalen doorgeeft aan de zenuwen.

Een team van Stanford University heeft een dergelijke implantaat ontwikkeld. Deze lens zet een lichtsignaal om in een elektrisch signaal, net zoals een zonnecel dat doet. Het elektrische signaal wordt doorgegeven aan de zenuwen van het oog die naar de hersenen leiden. De elegantie van het ontwerp is dat alleen datgene wordt vervangen in het zichtsproces dat defect is. En dat deze zonnecellen flexibel zijn gemaakt. Het zijn de eerste flexibele lenzen op de markt.

Stralen bundelen

Wij kennen weliswaar ‘zachte contactlenzen’ die ook flexibel zijn, maar dat zijn lenzen die óp het oog worden geplaatst en bedoeld zijn om de kromming van de ooglens te corrigeren. Niet om licht om te zetten in electriciteit. Daarvoor is een flexibele lens nodig die ín het oog wordt geplaatst, tegen de achterwand aan. De twee soorten lenzen lijken in niets op elkaar.

De nieuwe lens wordt tegen de achterwand van het oog geplaatst, op het netvlies of de retina. Daar is de plek waar je het scherpst ziet, de gele vlek. Dit is het brandpunt van het oog, alle stralen die binnenkomen door de iris bundelen daar samen. Het is de plek waarmee je het scherpst ziet.

Wanneer een kunstlens voor die plek wordt opgebouwd uit rigide chips, zijn er vele kleine implantjes nodig om de kromming van de retina enigszins te volgen. Een lens van flexibel materiaal zou de boel aanzienlijk vermakkelijken en maar één operatie vergen.

Verschillende bedrijven ontwikkelden al rigide implants. Maar bij Stanford hebben ze nu een flexibele implant ontwikkeld van siliconen. Dit bereikten ze door diepe groeven te freezen in de siliconen tussen twee naast elkaar liggende zonnecelpixels. De groeven zijn slechts 115 micrometer breed.

De implant zou chirurgisch geplaatst worden over dat gedeelte van de retina dat het meest beschadigd is. Dit is nog een hele toer want de kleine zonnecellen zijn enorm fragiel. De persoon zou vervolgens een bril dragen waarop een kleine camera is gemonteerd. Deze zet het beeld om in signalen die bijna infrarood zijn en geprojecteerd worden op de implant.

Anders leren kijken

Als de cellen het bijna infrarode licht ontvangen, geven ze bijbehorende signalen door aan de zenuwcellen, die immers nog steeds werken. Via de optic nerve komen de signalen bij de virtuele cortex en het brein ‘ziet’. De camera projecteert in het vrijwel infrarode gebied, omdat dat gedeelte van het spectrum niet interfereert met de signalen die worden opgevangen door de lichtgevoelige cellen in het oog die het nog wel doen.

De eerste testen zijn succesvol. Deze zijn uitgevoerd in laboratoria op retina’s van varkens. Het bleek dat de implant kon worden ingebracht zonder de fragiele zonnecelletjes te beschadigen. Binnenkort word de eerste test op een levend varken uitgevoerd.

Het vervolg bij mensen zal nog een hoop interessante gegevens opleveren. Want het brein moet wel ‘anders’ leren kijken met de nieuwsoortige signalen die het binnenkrijgt. Ook moeten de nog bestaande cellen van het oog anders leren werken nu hun buurtcellen kunstmatige zonnecellen zijn. Ook de aanname dat bij een aandoening als deze het hele oog het nog doet, op de lichtkegeltjes na, is een slag in de lucht. Begrijpen hoe de retina precies werkt, gezond of aangetast, is nog steeds een grote uitdaging.