Cuando la creatividad, el conocimiento y la tecnología se unen las posibilidades de cruzar barreras que parecían inquebrantables se hacen posibles. Y esto hoy le ha dado nuevas esperanzas a los pacientes con discapacidad visual, después que un equipo internacional liderado por científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) desarrollaron el primer ojo artificial 3D.
Durante décadas, los científicos han buscado replicar la estructura y la claridad de un ojo biológico, pero los ojos protésicos existentes ofrecen una resolución deficiente con sensores de imagen plana 2D. Sin embargo, las capacidades que ahora se han alcanzado superan la de los ojos biónicos existentes y en algunos casos excede la de los humanos, lo que lleva la visión a niveles de robots humanoides.
“El ojo electroquímico (EC-Eye) desarrollado en HKUST no solo replica la estructura de un ojo natural por primera vez, sino que en realidad puede ofrecer una visión más nítida que un ojo humano en el futuro, con funciones adicionales como la capacidad de detectar radiación infrarroja en la oscuridad”, señala la Universidad.
En esta creación el elemento clave ha sido una retina artificial en 3D, hecha de sensores de luz de nanocables que imitan los fotorreceptores en las retinas humanas, desarrollada por el profesor Fan Zhiyong y el doctor Gu Leilei, del Departamento de Ingeniería Electrónica e Informática de HKUST.
Resolución más alta que la retina humana
El equipo conectó los sensores de luz de nanocables a un haz de cables de metal líquido que sirven como nervios detrás de la retina hemisférica artificial durante el experimento. Y reprodujo con éxito la transmisión de la señal visual para reflejar lo que el ojo ve en la pantalla de la computadora. En el futuro esos sensores podrían conectarse directamente a los nervios de los pacientes con discapacidad visual.
“A diferencia de un ojo humano, donde los haces de fibras del nervio óptico (para la transmisión de señales) necesitan enrutarse a través de la retina por un poro desde el lado frontal de la retina hacia la parte posterior (creando así un punto ciego en la visión humana) antes de llegar al cerebro, los sensores de luz que ahora se dispersan por toda la retina artificial podrían alimentar las señales a través de su propio cable de metal líquido en la parte posterior, eliminando así el problema del punto ciego, ya que no tienen que pasar por un solo punto”.
Como los nanocables tienen una densidad aún mayor que los fotorreceptores en la retina humana, la retina artificial puede recibir más señales de luz y potencialmente alcanzar una resolución de imagen más alta que la retina humana.
Visión nocturna en ojo artificial 3D
El profesor Fan, cuyo equipo ha pasado nueve años para completar el estudio, sostuvo que siempre ha sido un gran admirador de la ciencia ficción, y cree que muchas tecnologías que se muestran en los viajes intergalácticos, algún día se harán realidad.
“Sin embargo, independientemente de la resolución de la imagen, el ángulo de visión o la facilidad de uso, los ojos biónicos actuales todavía no son compatibles con su contraparte humana natural. Se necesita urgentemente una nueva tecnología para abordar estos problemas, y esto me da una fuerte motivación para comenzar este proyecto poco convencional”.
Con diferentes materiales que puedan aumentar la sensibilidad y el rango espectral de los sensores, el ojo artificial también puede lograr otras funciones como la visión nocturna.
Agregó Fan que un próximo paso es mejorar aún más el rendimiento, la estabilidad y la biocompatibilidad del dispositivo. Dijo que para la aplicación de prótesis esperan contar con expertos en investigación médica que tengan la experiencia relevante en optometría y prótesis oculares.
Los hallazgos fueron publicados recientemente en la prestigiosa revista científica Nature.
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