Peter Tucker
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Une rétine artificielle faite d'encre organique et d'or pourrait un jour restaurer la vision, suggère une nouvelle étude.
Le nouvel appareil est une feuille extrêmement fine de pigments de cristal organiques, largement utilisés dans les encres d'impression, les cosmétiques et les tatouages. Lorsque ces pigments sont disposés dans une géométrie en couches particulière, les cristaux peuvent absorber la lumière et la convertir en signaux électriques, tout comme les cellules sensibles à la lumière - appelées photorécepteurs - dans la rétine de l'œil et rendre la vision possible, selon l'étude publiée en mai 2 dans la revue Advanced Materials.
L'appareil est prometteur pour restaurer la vision pour les millions de personnes atteintes de maladies telles que la rétinite pigmentaire, une maladie génétique des yeux et la dégénérescence maculaire liée à l'âge, une des principales causes de cécité chez les personnes âgées..
Dans ces maladies, les photorécepteurs sont perdus, mais d'autres neurones de la rétine qui traitent les signaux électriques et les transmettent au cerveau sont préservés. «Nous avons ces neurones parfaitement sains et fonctionnels», a déclaré Eric Glowacki, chercheur principal de l’étude, qui étudie l’électronique organique à l’université de Linköping en Suède. "Donc, il suit, pouvons-nous contourner les photorécepteurs et simplement stimuler les neurones directement?" [Super-Intelligent Machines: 7 Robotic Futures]
Contourner les photorécepteurs dans l'œil n'est pas une idée nouvelle. Il existe d'autres implants rétiniens qui sont testés chez l'homme ou qui sont déjà sur le marché. Certains utilisent des caméras externes qui transmettent à des électrodes implantées dans la rétine et alimentent l'appareil à l'aide d'une autre unité implantée derrière l'oreille. D'autres équipes explorent des approches sans fil utilisant des cellules solaires miniaturisées comme substituts des photorécepteurs.
Ce qui distingue le nouvel implant, c'est qu'il est sans fil et utilise des composés organiques au lieu d'un matériau à base de silicium, ce qui le rend plus susceptible d'être accepté par le corps..
"C'est assez unique", a déclaré Derrick Cheng, un chercheur à l'Université Brown qui étudie les approches biohybrides des implants rétiniens, mais n'a pas été impliqué dans la nouvelle étude. "L'œil a naturellement une couche pigmentée. Donc, cette approche est plus proche de ce à quoi ressemble la rétine."
L'appareil est également extrêmement fin, ce qui est essentiel pour tout ce qui doit être implanté dans le tissu oculaire délicat, a déclaré Cheng. En effet, à seulement 80 nanomètres, il est 100 fois plus fin qu'un seul neurone et 500 fois plus fin que les implants rétiniens en silicium les plus fins, selon l'étude.
Il est difficile de créer des implants sans fil capables de générer à eux seuls suffisamment d'énergie pour activer les neurones. Pour Glowacki et ses collègues, trouver la solution impliquait de tester et d'optimiser différentes combinaisons de pigments capables d'absorber la lumière. Ils mettent deux couches de deux pigments différents sur une couche d'or. Lorsque ce sandwich est exposé à la lumière, les électrons s'accumulent sur le dessus et la charge positive va vers le bas, chargeant la couche d'or. Lorsqu'il est placé dans de l'eau salée, similaire à l'environnement à l'intérieur de l'œil, l'appareil génère un champ électrique qui est détecté par les neurones voisins.
Quand est venu le temps de tester l'appareil sur une rétine, Yael Hanein, professeur de génie électrique à l'Université de Tel Aviv en Israël, et son équipe ont extrait des rétines d'embryons de poulet. Lorsqu'un poulet grandit dans l'œuf, ses yeux se développent au 14e jour, mais les photorécepteurs ne se forment qu'au 16e jour. Cela donne aux chercheurs une fenêtre de deux jours pour mettre la main sur une rétine «aveugle».
Après avoir attaché l'appareil à la rétine de poulet extraite, les chercheurs l'ont éclairé et ont constaté qu'il produisait suffisamment d'électricité pour stimuler le reste des neurones rétiniens. «C'était le couronnement de la réussite», a déclaré Glowacki .
L'équipe teste actuellement l'appareil sur des lapins vivants, avec l'aide de chirurgiens volontaires de la rétine humaine. Bien que les lapins ne soient pas aveugles, ils ne voient naturellement pas le rouge car ils n'ont des photorécepteurs que pour les spectres vert et bleu. Si l'implant rétinien, qui capte le spectre rouge, fonctionne comme prévu, les chercheurs pourraient voir la réponse neuronale résultante dans le cortex visuel des animaux, a déclaré Glowacki. En d'autres termes, ils pourraient voir si l'appareil permettait aux animaux de voir du rouge.
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