神奇的仿生眼

每个健康人眼睛的视网膜中都有数以百万计的视杆细胞和视锥细胞，它们是视网膜内将光线转化成电脉冲的生物太阳能电池，这些电脉冲可以沿着神经元到脑，形成图像。如果没有它们，我们就会失明。

　　视网膜是眼睛中一层覆盖了65％的内表面的光敏感层，如果我们可以用人工眼来替换那些受损伤的视杆细胞和视锥细胞，那么一个因视网膜失明的人就有可能恢复一些视力。科学家们希望在视网膜内置入陶瓷灵敏电流计来替代受损伤的视杆细胞和视锥细胞。几年以前，这样的想法仅仅是梦想，但是，美国休斯顿太空真空外延中心的科学家们对一种薄陶瓷感光胶片进行研究，它对光的反应几乎与视杆细胞和视锥细胞效果相同。他们相信将这种薄膜嵌入到人眼中就可以恢复失去的视力。

　　太空真空外延中心设在休斯顿大学，是一个由美国宇航局发起的商业太空中心。美国对将航天技术转化为商业产品一直十分重视，美国航空航天局的马歇尔太空飞行中心专门制定了航天产品开发计划，在这个计划中鼓励17个美国商业太空中心将太空技术转化为商业产品，太空真空外延中心就是其中的一个。

　　一些疾病使得眼睛中的传感器——视网膜的视杆细胞和视锥细胞发生恶化，但是它们所有神经通路的联系依然完好，在这种情况下，科学家就可以利用薄膜陶瓷传感器替代受损的视杆细胞和视锥细胞，使这个人的眼睛变成了一只仿生眼。在这之前，科学家们已经试图研制人工视杆状细胞和视锥细胞，其中大部分早期研究采用的是以硅为材料的光探测器，但是硅对人体有害，在眼睛中可以产生令人不适的反应——眼睛干涩，而太空真空外延中心研制的陶瓷传感器不会出现这样的问题。

　　陶瓷传感器很像计算器芯片上超薄薄膜，科学家可以利用半导体知识使它们排列起来——就像计算机里的芯片，它们的排列模仿准备替代的视杆细胞和视锥细胞，是一种六角形的结构。传感器的这种分布解决了另一个困扰早期硅研究上的问题：流入眼睛的养分被堵塞的问题。使用这种传感器可以使供给眼睛的所有养分从后面流向前边，如果你在眼中插入一个大而且不透水的物体(像硅传感器)，营养液就不能流动，眼睛将会变得干涩。陶瓷传感器非常小，只有5微米大小，相当于视锥细胞的体积，这样就可以使营养液从它们旁边流过去。

　　这种人造视杆细胞和视锥细胞在接受光刺激后将会向脑发出电脉冲，科学家们目前还无法确定脑将如何适应这些来自人造视杆细胞和视锥细胞的不熟悉的电压。尽管脑对这些信号可能需要一个漫长的认别过程，但是他们相信脑将最终会接受它，就好像婴儿第一次认识形状和颜色一样。

　　从实验到临床应用是一个漫长的过程，这些人造的光传感器能发挥视杆细胞和视锥细胞的作用吗?它们的作用能持续多长时间?组合物附着的高分子膜能溶解到何种程度?这些都要经过长期临床实验和应用才会知道。目前这项技术尚处在萌芽阶段，但是它是非常有希望的，它将给千千万万失明的人带来光明。

　　

　　[责任编辑]蒲晖