シドニーのニューサウスウェールズ大学（UNSW）のオーストラリア人科学者グループは、不治の眼疾患の治療に革命をもたらす可能性がある、人々の眼球に小型ソーラーパネルを埋め込む可能性を研究している。
神経人工装具は、神経系と相互作用することによって失われた機能を回復する装置であり、生活の質を向上させるための有望な手段を提供します。この概念は、重度の難聴を持つ人の聴神経を刺激するために音を電気信号に変換する、よく知られた人工内耳と類似しています。
エンジニア、神経内科医、臨床医、生物工学者を含むさまざまな分野の研究者は、この技術を使用して、光と色の認識を担う細胞である光受容体の損傷によって引き起こされる視覚の問題を解決することを計画しています。
太陽光発電、つまりソーラーパネル技術の専門家であるウド・ローマー博士がUNSWで研究を主導しました。網膜色素変性や加齢黄斑変性などの疾患を持つ人は、光受容体が低下するにつれて徐々に視力が低下します。ローマー氏は、太陽技術を利用して目に入る光を電気に変換することで損傷した光受容体を回避し、脳への視覚情報の伝達を促進する新しいアプローチを提案しています。
電極に基づいたインプラントを使用する従来の方法では、目にワイヤーを導入する複雑な手順が必要です。対照的に、Romer のコンセプトでは、小型のソーラー パネルを眼球に取り付けることで、かさばるワイヤーの必要性を排除します。この自己電源式のポータブル ソリューションは、光を脳が視覚刺激として解釈する電気インパルスに直接変換することを目的としています。
これまでの研究では視力を回復するための太陽電池の統合が検討されていましたが、ローマー氏はガリウムヒ素やガリウムインジウムリンなどの半導体材料に焦点を当てました。
これらの材料は、従来のシリコンベースのデバイスと比較して、特性の調整においてより高い柔軟性を提供します。ローマー氏は、ニューロンを刺激するにはより高い電圧が必要であり、そのためには複数の太陽電池を組み合わせる必要があると強調する。現在の研究は概念実証の段階にあり、最初の実験では実験室の広い表面積に 2 つの太陽電池を配置することに成功したことが実証されています。
次のステップでは、これらのセルを視力回復に適したピクセルに小型化し、その後追加の太陽電池を統合して出力電圧を高めます。ローマー氏は、この技術の将来の反復では、サイズが約 2 mm²、ピクセル サイズが約 50 マイクロメートルになると予測しています。しかし、臨床導入には大規模な臨床検査や動物実験などの大きなハードルが残されています。
さらに、太陽光の強さに関連する問題があるため、太陽光信号を増幅してニューロンを確実に刺激するための眼鏡やスマートグラスなどの追加のデバイスが必要になります。
太陽光による視力回復の可能性は、変性眼疾患を持つ人々に希望をもたらしますが、その実用化にはさらなる開発と慎重な評価が待たれます。 「太陽電池の効率が高くても、網膜に埋め込まれた太陽電池を使用するには太陽光が十分に強くない可能性があることに留意すべきである」とローマー氏は声明で述べた。 「人々は、目のニューロンを確実に刺激するために必要な強度まで太陽信号を増幅できる太陽電池と連携して機能する、ある種の眼鏡またはスマートグラスを着用する必要があるかもしれない」と彼は付け加えた。
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