Un gruppo di scienziati australiani dell'Università del Nuovo Galles del Sud (UNSW) di Sydney sta studiando la possibilità di impiantare pannelli solari in miniatura nei bulbi oculari delle persone, che potrebbero rivoluzionare la cura di malattie oculari incurabili.
Le neuroprotesi, ovvero dispositivi che ripristinano la funzionalità perduta interagendo con il sistema nervoso, offrono strade promettenti per migliorare la qualità della vita. Il concetto traccia paralleli con il noto impianto cocleare, che converte il suono in segnali elettrici per stimolare il nervo uditivo nelle persone con grave perdita dell’udito.
Ricercatori di vari settori, tra cui ingegneri, neurologi, medici e biotecnologi, intendono utilizzare questa tecnologia per risolvere problemi di vista causati da danni ai fotorecettori, le cellule responsabili del riconoscimento della luce e del colore.
Il dottor Udo Romer, uno specialista in fotovoltaico o tecnologia dei pannelli solari, ha guidato la ricerca presso l’UNSW. Le persone con condizioni come la degenerazione del pigmento retinico e la degenerazione maculare legata all'età sperimentano una graduale perdita della vista man mano che i loro fotorecettori si deteriorano. Romer propone un nuovo approccio che bypassa i fotorecettori danneggiati utilizzando la tecnologia solare per convertire la luce che entra nell'occhio in elettricità, che facilita la trasmissione delle informazioni visive al cervello.
I metodi tradizionali che utilizzano impianti basati su elettrodi richiedono procedure complesse con l'introduzione di fili nell'occhio. Al contrario, il concetto di Romer prevede di collegare un pannello solare in miniatura al bulbo oculare, eliminando la necessità di cavi ingombranti. Questa soluzione portatile e autoalimentata mira a convertire la luce direttamente in impulsi elettrici che il cervello interpreta come stimoli visivi.
Mentre la ricerca precedente aveva esplorato l’integrazione delle celle solari per ripristinare la vista, Romer si è concentrato su materiali semiconduttori come l’arseniuro di gallio e il fosfuro di gallio indio.
Questi materiali offrono una maggiore flessibilità nelle proprietà di regolazione rispetto ai dispositivi convenzionali a base di silicio. Romer sottolinea che per stimolare i neuroni sono necessari voltaggi più elevati, il che richiede la combinazione di diverse celle solari. La ricerca attuale è nella fase di prova di concetto e i primi esperimenti dimostrano il posizionamento riuscito di due celle solari su un'ampia superficie in laboratorio.
Il passo successivo prevede la miniaturizzazione di queste celle in pixel adatti al ripristino della vista, seguita dall’integrazione di ulteriori celle solari per aumentare la tensione di uscita. Romer prevede che le future iterazioni della tecnologia avranno una dimensione di circa 2 mm², con una dimensione dei pixel di circa 50 micrometri. Tuttavia, permangono ostacoli significativi prima dell’implementazione clinica, tra cui approfonditi test di laboratorio e sugli animali.
Inoltre, i problemi legati all’intensità della luce solare richiedono dispositivi aggiuntivi come occhiali o occhiali intelligenti per amplificare i segnali solari per stimolare in modo affidabile i neuroni.
Anche se la prospettiva del ripristino della visione solare offre speranza alle persone affette da malattie degenerative degli occhi, la sua attuazione pratica attende ulteriori sviluppi e un’attenta valutazione. "Va notato che anche con l'efficienza delle celle solari, la luce solare potrebbe non essere abbastanza forte per funzionare con queste celle solari impiantate nella retina", ha detto Romer in una nota. "Le persone potrebbero dover indossare qualche tipo di occhiali o occhiali intelligenti che funzionino in tandem con celle solari in grado di amplificare il segnale solare all'intensità necessaria per stimolare in modo affidabile i neuroni negli occhi", ha aggiunto.
Leggi anche: