石墨烯和MoS2用于制造新型人造视网膜

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德克萨斯大学奥斯汀分校和首尔国立大学的研究人员已经成功开发并测试了一种基于石墨烯和二硫化钼的超薄人工视网膜,据报道,该视网膜可以改善盲人现有的植入式可视化技术。灵活的设备有朝一日可以恢复数百万视网膜疾病患者的视力。通过一些修改,该设备可用于跟踪心脏和大脑活动。

“这是第一次证明你可以使用少量石墨烯和二硫化钼来成功制造人工视网膜,”Nanshu Lu博士说。“虽然这项研究还处于起步阶段,但使用这些材料来恢复视力是一个非常激动人心的起点,”她说,并补充说,这种装置也可以植入身体的其他部位,以监测心脏和大脑的活动。

视网膜位于眼睛后部,包含称为视杆和视锥细胞的专门感光细胞,可将入射光转换为神经信号。这些冲动通过视神经进入大脑,在那里它们被解码成视觉图像。各种疾病可以破坏或破坏视网膜组织,导致视力丧失或完全失明。许多这些疾病无法治愈,但在某些情况下,硅基视网膜植入物部分恢复了视力。然而,Lu说这些装置是刚性的,扁平的并且易碎,使得它们难以复制视网膜的自然曲率。结果,基于硅的视网膜植入物经常产生模糊或扭曲的图像,并且可能导致周围眼组织(包括视神经)的长期应变或损伤。卢,德克萨斯大学奥斯汀分校,

研究人员使用2D材料,包括石墨烯和二硫化钼,以及金,氧化铝和硝酸硅的薄层,以创建灵活,高密度和弯曲的传感器阵列。该装置类似于扁平足球的表面,符合天然视网膜的大小和形状,而不会对其造成干扰。

在实验室和动物研究中,器件上的光电探测器很容易吸收光线并将其通过柔软的外部电路板。电路板容纳了数字处理光,刺激视网膜和从视觉皮层获取信号所需的所有电子设备。基于这些研究,研究人员确定这种原型人造视网膜具有生物相容性,并成功模仿人眼的结构特征。他们说这可能是开发下一代软生物电子视网膜假体的重要一步。

展望未来,该团队正在探索将这项技术整合到机械和光学上难以察觉的电子纹身的方法,这些纹身层压在皮肤表面以收集实时健康信息。Lu表示,该团队计划在这些透明的电子纹身上添加晶体管,以帮助放大大脑或心脏的信号,以便更容易监控和治疗。这些超薄传感器和电极也可以植入心脏表面以检测心律失常。卢说,医生可能会对他们进行编程,使其像小型心脏起搏器一样,通过心脏发出电脉冲来纠正问题。

(文章源于graphene-info网,由石墨烯材料网 www.91shimoxi.com 翻译编辑整理)


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