科技日報記者 王春
科幻電影中憑借紅外視覺鎖定目標(biāo)的“超視覺”已在實驗室中照進(jìn)現(xiàn)實。記者5日獲悉，經(jīng)過7年攻關(guān)，復(fù)旦大學(xué)集成電路與微納電子創(chuàng)新學(xué)院周鵬/王水源團(tuán)隊、腦科學(xué)研究院張嘉漪/顏彪團(tuán)隊，聯(lián)合中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所胡偉達(dá)團(tuán)隊，共同開發(fā)出全球首款光譜覆蓋范圍極廣的視覺假體。該假體無需依賴任何外部設(shè)備，就可使失明動物模型恢復(fù)可見光視覺能力，還能賦予動物感知紅外光，甚至擁有識別紅外圖案的“超視覺”功能。相關(guān)成果發(fā)表于國際期刊《科學(xué)》。
研究團(tuán)隊另辟蹊徑，研制出碲納米線網(wǎng)絡(luò)（TeNWNs）視網(wǎng)膜假體。該器件的光電流密度達(dá)到了當(dāng)前已知最高水平，并首次實現(xiàn)光譜覆蓋最寬的視覺重建與拓展。植入眼底的碲納米線網(wǎng)絡(luò)視網(wǎng)膜假體薄如蟬翼，可直接取代退化的光感受器細(xì)胞，激活視網(wǎng)膜神經(jīng)元，并利用視網(wǎng)膜自然通路傳遞信號，無需外接設(shè)備即可重建視覺。該技術(shù)不僅讓實驗室失明小鼠重獲可見光感，還能使其在黑暗中精準(zhǔn)定位940納米和1550納米的紅外光源。
這種視覺假體融合了“仿生修復(fù)”與“功能拓展”雙重特性，既規(guī)避了侵入性腦部手術(shù)的風(fēng)險，又突破了人類天然視覺的物理極限。團(tuán)隊在非人靈長類動物食蟹猴的實驗中不僅驗證了該假體的有效性，且植入半年后無任何不良排異反應(yīng)，為后續(xù)臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。
據(jù)介紹，目前團(tuán)隊已著手深入研究視覺假體與視網(wǎng)膜的高效耦合機制。通過臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用，新成果或?qū)⒏膶憽叭嗽煲曈X”技術(shù)規(guī)則。新一代超視覺假體技術(shù)不僅有望讓失明者重見光明，還將為人類打開一扇超越生命極限的感知之窗。
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