Gyles Lewis
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Uma retina artificial feita de tinta orgânica e ouro pode ser capaz de restaurar a visão algum dia, sugere um novo estudo.
O novo dispositivo é uma folha extremamente fina de pigmentos de cristal orgânico, amplamente utilizados em tintas de impressão, cosméticos e tatuagens. Quando esses pigmentos estão dispostos em uma geometria em camadas particular, os cristais podem absorver luz e convertê-la em sinais elétricos, assim como as células sensíveis à luz - chamadas fotorreceptores - na retina do olho e tornam a visão possível, de acordo com o estudo publicado em maio. 2 na revista Advanced Materials.
O dispositivo promete restaurar a visão de milhões de pessoas com doenças como retinite pigmentosa, uma doença ocular genética e degeneração macular relacionada à idade, uma das principais causas de cegueira entre os idosos.
Nessas doenças, os fotorreceptores são perdidos, mas outros neurônios da retina que processam os sinais elétricos e os transmitem ao cérebro são preservados. "Temos esses neurônios que estão perfeitamente saudáveis e funcionando", disse o pesquisador sênior Eric Glowacki, pesquisador que estuda eletrônica orgânica na Universidade Linköping, na Suécia. "Então, podemos ignorar os fotorreceptores e apenas estimular os neurônios diretamente?" [Super-Intelligent Machines: 7 Robotic Futures]
Ignorar os fotorreceptores no olho não é uma ideia nova. Existem outros implantes de retina que estão sendo testados em humanos ou que já estão no mercado. Alguns usam câmeras externas que transmitem para eletrodos implantados na retina e alimentam o dispositivo usando outra unidade implantada atrás da orelha. Outras equipes estão explorando abordagens sem fio usando células solares miniaturizadas como substitutos para fotorreceptores.
O que diferencia o novo implante é que ele é sem fio e usa compostos orgânicos em vez de material à base de silício, tornando-o mais provável de ser aceito pelo corpo.
"Isso é bastante único", disse Derrick Cheng, pesquisador da Brown University que estuda abordagens biohíbridas para implantes de retina, mas não estava envolvido com o novo estudo. "O olho tem naturalmente uma camada pigmentada. Portanto, essa abordagem é mais parecida com a aparência real da retina."
O dispositivo também é extremamente fino, o que é essencial para qualquer coisa a ser implantada no delicado tecido ocular, disse Cheng. Na verdade, com apenas 80 nanômetros, é 100 vezes mais fino do que um único neurônio e 500 vezes mais fino do que os implantes retinais de silicone mais finos, de acordo com o estudo.
É difícil criar implantes sem fio que possam gerar energia suficiente por conta própria para ativar os neurônios. Para Glowacki e seus colegas, encontrar a solução envolveu testar e otimizar diferentes combinações de pigmentos que são bons na absorção de luz. Eles colocaram duas camadas de dois pigmentos diferentes em uma camada de ouro. Quando esse sanduíche é exposto à luz, os elétrons se acumulam no topo e a carga positiva vai para o fundo, carregando a camada de ouro. Quando colocado em água salgada, que é semelhante ao ambiente dentro do olho, o dispositivo gera um campo elétrico que é detectado por neurônios vizinhos.
Quando chegou a hora de testar o dispositivo em uma retina, Yael Hanein, professora de engenharia elétrica da Universidade de Tel Aviv em Israel, e sua equipe extraíram retinas de embriões de galinha. Conforme a galinha cresce no ovo, seus olhos se desenvolvem no dia 14, mas os fotorreceptores não se formam até o dia 16. Isso dá aos pesquisadores uma janela de dois dias para colocar as mãos em uma retina "cega".
Depois de anexar o dispositivo à retina de frango extraída, os pesquisadores o iluminaram e descobriram que ele gerava eletricidade suficiente para estimular o resto dos neurônios da retina. "Essa foi a maior conquista", disse Glowacki .
A equipe agora está testando o dispositivo em coelhos vivos, com a ajuda de cirurgiões voluntários de retina humana. Embora os coelhos não sejam cegos, eles naturalmente não enxergam o vermelho porque têm fotorreceptores apenas para os espectros verde e azul. Se o implante de retina, que capta o espectro vermelho, funcionar como pretendido, os pesquisadores serão capazes de ver a resposta neuronal resultante no córtex visual dos animais, disse Glowacki. Em outras palavras, eles seriam capazes de ver se o dispositivo permitia que os animais vissem o vermelho.
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