Nöroprotezler – ya da kaybedilen işlevleri geri kazandırmak üzere sinir sistemiyle etkileşime girecek şekilde tasarlanmış cihazlar – yaşam kalitesini büyük ölçüde iyileştirme potansiyeline sahip. Son yıllarda bu alandaki çalışmaların sayısı artarken araştırmacılar devrimsel bir yöntem ve aynı zamanda bir fikir üzerinde çalıştıklarını duyurdular. New South Wales Üniversitesi (UNSW) araştırmacıları, görme yeteneğini yeniden sağlamak için insan retinasına güneş panelleri yerleştirmek istiyor. İnsan gözüne güneş panelleri yerleştirilecek
Nöroprotezler konusunda bilinen en iyi örnek, ileri derecede işitme kaybı olan kişilerde sesi doğrudan işitme sinirini uyaran elektrik sinyallerine dönüştüren koklear implantlardır. Peki aynı şey, ışık ve renk algılamasından sorumlu hücreler olan fotoreseptörleri hasar görmüş kişilerde görmeyi yeniden sağlamak üzere insan gözünde de kullanılabilir mi? Mühendisler, sinirbilimciler, klinisyenler ve diğer biyoteknoloji uzmanları dahil olmak üzere dünya çapında multidisipliner bir araştırmacı grubu bunun yapılabileceğine inanıyor. Ancak şimdilik araştırma emekleme aşamasında.
İnsan gözünü taklit eden teknolojiler halihazırda hepimizin cebinde var aslında: Kamera sensörleri. Ancak bu sensörleri çalıştırmak için aynı zamanda enerjiye de ihtiyaç duyuluyor. Dolayısıyla kamera sensörü bir şekilde göz bebeğine yerleştirilse bile onu çalışır durumda tutmak oldukça büyük bir sorun. Öte yandan ışığı doğrudan enerjiye dönüştürebilen teknolojilere de sahibiz: Fotovoltaik paneller. UNSW araştırmacısı ve fotovoltaik alanında uzmanlaşmış bir mühendis olan Dr. Udo Roemer, görsel bilgiyi beyne iletmek için hasarlı fotoreseptörleri pas geçmek istiyor. Roemer’e göre retinadaki biyomedikal implantların hasarlı fotoreseptörlerin yerine geçebileceği uzun zamandır düşünülüyor. Ona göre bunu yapmanın yollarından biri, elektrotları kullanarak insanların küçük bir noktayı görmesini sağlayabilecek voltaj atımları oluşturmak.
Bu teknolojide ilgili denemeler çoktan yapılmış olsa da esas sorun gözün içine kabloların yerleştirilmesi ki bu da karmaşık bir prosedür. Bu noktada ise ışığı, beynin görsel alanlarımızı oluşturmak için kullandığı elektrik impulsuna dönüştüren göz küresine bağlı küçük güneş panelleri devreye giriyor. Bu panel doğal olarak kendi kendine çalışacak ve taşınabilir olacak, böylece gözün içine kablolar ve teller yerleştirme ihtiyacını da ortadan kaldıracak.
Dr. Roemer, görme yetisinin yeniden kazanılmasına yardımcı olan güneş hücrelerinin/pillerinin kullanımını araştıran ilk kişi değil. Ancak silikon bazlı olanlara odaklanmak yerine, dikkatini galyum arsenit ve galyum indiyum fosfit gibi diğer yarı iletken malzemelere yöneltti, çünkü malzemeler üzerinde ayarlamalar yapmak daha kolay. Ayrıca silikon kadar ucuz olmasa da, güneş enerjisi endüstrisinde çok daha verimli güneş panelleri yapmak için kullanılıyorlar.
Dr. Roemer, gerekli voltaja ulaşmak için bir değil, en az üç güneş hücresine ihtiyaç duyulacağını söylüyor: “Fotoreseptörleri pikseller olarak hayal ederseniz, beyne yeterli voltajı göndermek için gerçekten üç güneş hücresine ihtiyacımız var. Bu yüzden bunu başarmak için onları nasıl üst üste dizebileceğimize bakıyoruz. Silikon ile bu zor olurdu, bu yüzden çok daha kolay olan galyum arsenide geçtik.”
Peki araştırma hangi noktada?
Makula dejenerasyonu olan bir kişinin görüşü. Dr Roemer henüz kavram kanıtlama aşamasında olduğunu söylüyor. Şimdiye kadar iki güneş pilini laboratuvarda geniş bir alanda – yaklaşık 1 cm2 – üst üste koymayı başardıklarını ve iyi sonuçlar elde ettiklerini belirtiyor. Bir sonraki adım, küçük güneş pillerini doğru görüş için gereken küçük piksellere dönüştürmek.
Dr Roemer, kapsamlı laboratuar testleri ve hayvan modellerinde yapılan testlerden sonra cihazın yaklaşık 50 mikrometre (milimetrenin beşte biri) ölçülerinde piksellerle yaklaşık 2 mm2 olacağını tahmin ediyor. O zamana kadar insanlarda test edilmeye hazır olması gerekiyor, ancak bu biraz zaman alacak. Roemer, cihazın şimdilik yalnızca üzerine lazer ışığı tutulduğunda çalıştığını ve hastaların yalnızca oldukça düşük çözünürlüklü siyah-beyaz göreceğini belirtiyor.
Ayrıca güneş ışınlarını gereken yoğunluğa yükseltebilen bir tür gözlük ya da akıllı gözlük ile teknolojinin daha da ilerleyebileceği belirtiliyor. Her şey istendiği şekilde ilerler ve nihai bir ürün ortaya çıksa da bu teknoloji ile tüm görme engelleri ortadan kalmayacak. Roemer’a göre bu teknoloji ile retinitis pigmentosa (halk arasında tavuk karası) ve yaşa bağlı makula dejenerasyonu (halk arasında sarı nokta hastalığı) gibi bazı hastalıkları olan kişiler tedavi edilebilir.