新一代视觉假体有望打开新“视界”
本报讯 （特约记者 孙国根）复旦大学集成电路与微纳电子创新学院周鹏、王水源团队和复旦大学脑科学研究院张嘉漪、颜彪团队，联合中国科学院上海技术物理研究所胡伟达团队合作开发出全球首款视觉假体。该视觉假体无需依赖任何外部设备，只需一次微创且可逆的视网膜下植入手术，即可使失明动物恢复视力，并具有识别复杂红外图像的能力。近日，该研究成果在国际期刊《科学》上发表。
据悉，修复视网膜上退化的感光细胞，是让失明者重见光明的关键突破口。现有技术通常采用特制电线穿过眼球，通过外部供电刺激视网膜细胞来恢复感光。这种侵入式的治疗手段创伤较大，且需患者随身携带外接设备，给其生活带来诸多不便。
为了寻找恢复视觉的更好方法，张嘉漪带领团队持续在交叉学科领域探索。2023年，团队综合光电材料、神经科学、临床医学三大领域力量，研发出一款基于二氧化钛纳米线阵列的人工光感受器。人工光感受器可以在光线照射下直接将光能转换为电能，无需额外供电。不过，这一光感受器的视觉恢复效果局限在可见光范围内。
张嘉漪认为，若想拓展视觉恢复边界，还得在材料上下功夫。于是，其团队与长期从事神经形态器件研发的周鹏、王水源团队开展了合作。
联合团队经过筛选大量材料，最终确定一种碲纳米线网络可取代受损的光感受器。这种材料在没有外部电刺激的情况下，经过光照可以自发产生高密度光电流来激活残余的视网膜通路，达到不同维度纳米材料下的最高光电流水平，从而将视觉修复波段从可见光推进至近红外二区，这也是目前国际上覆盖最宽的视觉光感重建波段。
张嘉漪介绍，这款视觉假体薄如蝉翼，厚度不到过去的人工光感受器厚度的1/10，不仅能让失明者重获可见光感，还能让他们看到普通人感知不到的红外光。
目前，这款超视觉假体已“连过数关”。除了顺利通过细胞离体实验验证和盲小鼠动物模型验证外，还在非人灵长类（食蟹猴）实验中证实了有效性，为后续推进临床转化应用奠定了基础。如今，该项目已进入非人灵长类动物的长期安全性评估阶段，团队也在继续探索视觉假体与视神经的高效耦合机制。
