由Koç大学电气与电子工程系Sedat Nizamoğlu教授牵头的国际研究团队,开发出一项面向视网膜退行性疾病的新型无线刺激技术,旨在以更安全的方式恢复视觉相关电信号。相关成果已发表于《Science Advances》。
现有视网膜植入物的临床限制
研究团队指出,视网膜退行性疾病影响全球数百万人,目前仍缺乏治愈手段。现有视网膜植入物在临床应用中面临多重限制,包括装置结构相对笨重、电子组件复杂,或需要高强度可见光才能实现刺激,从而影响可用性与安全性。
在此背景下,Koç大学研究人员将目标聚焦于一种超薄、生物相容的系统,希望实现“光—电”直接转换,以减少对外部电子组件与复杂结构的依赖。
纳米组装结构与近红外光驱动方案
为实现上述设计,团队提出一种光伏纳米组装结构,将氧化锌纳米线阵列与银-铋-硫化物纳米晶体结合。该结构可将近红外光转换为可精确控制的电刺激信号。研究称,近红外光相较可见光具有更深的组织穿透能力,并被认为更安全,可降低对眼组织造成损伤的风险。

研究还表示,该系统在远低于既定眼部安全限值的低光强条件下运行,并采用完全无线、超薄的架构设计。
动物模型评估与安全性观察
团队在视力丧失大鼠的视网膜模型中对系统性能进行评估。实验结果显示,视网膜神经元对刺激产生强烈、可重复且时间精确的反应。
在安全性方面,研究对细胞活力、生物相容性与长期稳定性进行了综合分析,结果显示该结构未引发细胞应激或毒性,具备长期使用的潜在适用性。研究同时提到,操作过程中观察到的温度升高幅度很小。
研究团队将该方案与现有视网膜植入物区分为三项关键特征:超薄的主动层结构、以近红外光替代可见光作为刺激来源,以及完全无线设计,从而避免外部电缆或额外电子组件的需求。

研究人员表态与潜在应用方向
Nizamoğlu表示,该研究结果显示,基于纳米技术的视网膜植入物路径未来或可用于帮助因黄斑变性和视网膜色素变性而失去视觉功能的患者恢复视力。他同时提到,获得2023年诺贝尔化学奖的无机纳米晶体在功能优化的纳米结构实现下,对视网膜假体技术具有潜力。
他还称,该纳米级系统以近红外光运行,在性能层面为现有方法提供了替代选择。研究团队认为,这一平台除视觉假体外,也可能拓展至脑、心脏和肌肉等电激发组织相关的神经调控应用。
研究称,该工作在Koç大学完成,并体现了其跨学科研究环境在推动高影响力科学创新方面的作用。
