南开团队让人造角膜“会眨眼”

  中化新网讯 角膜是眼睛的“镜头”。据统计,全球有上千万人因角膜疾病失明,角膜移植是治疗这类疾病的有效方法。但由于角膜供体有限,许多需要角膜移植的患者只能在黑暗里等待。近日,南开大学徐文涛教授团队设计并概念验证了一种具有“原生感觉”的人造智能角膜,让人造角膜距离人类原生角膜更近了一步。

  角膜看起来薄而透明,实际上是身体神经最密集的部分,当外物触摸角膜时,会引起不自主的眼睑闭合反射,也称为角膜反射。近年来,研究人员开发的多种类型的人造角膜已经应用于临床治疗。这些人造角膜可以承担人类原生角膜的保护和光折射等功能,但不具备触觉感知能力,无法实现角膜反射。因此,开发具有感觉的人造智能角膜,对解决角膜供体紧缺、治疗角膜疾病具有重要意义。

  徐文涛团队研发的人造智能角膜,通过人造反射弧重建“原生感觉”。团队分别以传感器振荡电路、氧化锌锡(ZTO)纤维基人造突触和电致变色器件作为感受器、处理核心和效应器,实现了对外界机械和光刺激的编码、信息处理以及透射光的调节。

  团队使用数字对准的ZTO纤维作为人造突触的沟道,探究出了调控长、短程突触可塑性的新方法。ZTO纤维不仅长而连续、绿色无毒、成本低廉、光学性能优异,而且晶体结构精准可调,进而可定制长、短程突触可塑性,并应用于联想学习和加密通信。

  徐文涛介绍,团队已经将人造智能角膜装备于机器人进行概念验证,不仅可以模仿眼轮匝肌的收缩,像人类原生角膜一样具有保护、触觉感知和光折射功能,还拓展了光感知和环境交互能力,为眼睛在光强度不断变化的环境中提供了额外的自适应保护,比人类原生角膜和传统人造角膜更加智能。

  “未来,经优化后的成熟人造智能角膜在神经修复和视觉康复方面具有广泛的应用前景。”徐文涛介绍说。


相关推荐

茂名石化应用激光除锈新技术

  2月19日,茂名石化升级改造项目启动第一循环水场V102消防水罐外壁表面除锈工作。

2024-02-26     中国化工报

聚合物半导体分子设计有进展

  近日,中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室刘云圻团队发展了集成本征可拉伸、高迁移率和强发光的新型多功能聚合物半导体的分子设计方法,实现了将优异的光学、电学和力学的性能集成到同一分子体系中,促进...

2024-02-26     中国化工报

吉化丁苯橡胶专项攻坚降本近百万

  今年以来,吉化有机合成厂紧盯丁苯橡胶装置“对标、降本、增效”任务,组织开展专项攻坚行动,1月份丁苯橡胶SBR1500E产品单位成本同比下降125.43元/吨,SBR1502产品单位成本同比下降62...

2024-02-26     中国化工报

常州一步喷雾干燥机及气扫杆获专利

  日前,常州一步干燥设备有限公司的喷雾干燥机及气扫杆获得实用新型专利授权。

2024-02-26     中国化工报

北京化工集团 北京市怀柔区签署合作协议

  2月22日,怀柔区政府与北京化工集团举行合作协议签约仪式。

2024-02-26     中国化工报

河南油田“3+2”技术显著增油

  近日,从河南油田双河油田现场传来消息,河南油田部署的采油井H436C1和K425C1的日产油量达到老井日产油量的4倍,取得了较好的效果。

2024-02-26     中国化工报