Koristeći tehnologiju 3D ispisa, znanstvenici sa Sveučilišta u Minnesoti stvorili su niz fotoreceptora na hemisferičkoj podlozi. Ubuduće će tehnologija omogućiti stvaranje bionskih očiju pomoću 3D ispisa i vraćanje vida potpuno slijepim osobama. Ubuduće se bionske oči, vjeruju istraživači, funkcionalno neće razlikovati od stvarnih. A u nekim slučajevima ih možda i nadmašuju.
Živo oko opaža svjetlost zahvaljujući fotoreceptorskim neuronima smještenim na mrežnici koji pretvaraju vidljivu svjetlost u električni signal. U modelu koji su na 3D pisaču stvorili znanstvenici sa Sveučilišta u Minnesoti, poluvodičke diode igraju ulogu fotoreceptorskih neurona.
Posljednjih godina inženjeri aktivno istražuju mogućnost stvaranja bionskih očiju. Neki prototipi stvoreni u prošlosti uspješno su testirani na ljudima, no izrada takvih proteza vrlo je skupa, jer svaki uređaj mora biti sastavljen doslovno ručno. U budućnosti tehnologije 3D ispisa mogu značajno smanjiti troškove i pojednostaviti proces stvaranja takvih implantata, čineći ih dostupnim širokom krugu ljudi kojima je potrebna.
U praksi je vrlo teško organizirati niz fotoreceptorskih dioda na zakrivljenoj površini. Da bi riješili problem, znanstvenici iz Minnesote stvorili su 3D pisač. Prije tiskanja, znanstvenici su pomoću pisača na unutarnju površinu staklene hemisfere primijenili sloj nanočestica srebra, a zatim su na nju, sloj po sloj, izgradili fotoreceptorsku strukturu od polimernih tinte polimernih tinte koje su razvili. Cijeli proces stvaranja bionskog oka trajao je oko 1,5 sati.
Prema riječima voditelja studije, Michaela McAlpina, prvi prototip pokazao je 25-postotnu učinkovitost u pretvaranju vidljive svjetlosti u električne signale, što znanstvenici smatraju da je vrlo dobar rezultat u ranim fazama razvoja.
"Naši 3D otisnuti poluvodički fotoreceptori počinju se približavati učinkovitosti sličnih uređaja proizvedenih u postojećim industrijskim procesima", komentira McAlpin.
"Uz to, 3D ispis omogućuje nanošenje poluvodičkih dioda na zakrivljene površine. Druge tehnologije ne pružaju takvu priliku."
U budućnosti, znanstvenici planiraju povećati broj umjetnih fotoreceptora koji se koriste. Što se više fotoreceptora koristi, to će učinkovitija biti pretvaranje svjetlosti u električni signal. McAlpin i njegovi kolege također žele poboljšati tehnologiju tiskanja kako bi mogli stvarati poluvodičke mikro uređaje ne na staklu, već na mekoj podlozi koja bi u budućnosti mogla postati osnova budućeg implantata.
Promotivni video:
Nikolaj Khizhnyak