Solceller implanteret på øjets nethinde kan erstatte en lille del af de fotoreceptorer, der ikke fungerer. Solcellerne påvirkes af lyset, der trænger ind i øjet, producerer strøm og sender impulser til synsnerven.

Mikroskopiske solceller kan gøre blinde seende

onsdag 17 maj 17
|
af Tom Nervil

Kontakt

Rasmus Schmidt Davidsen
Postdoc
DTU Nanotech
26 18 72 49
Postdoc Rasmus Schmidt Davidsen forsker i optimering af solceller. Nu vil han gøre blinde seende ved hjælp af solceller i mikrostørrelse.

På verdensplan er over to millioner mennesker blinde, fordi fotoreceptorerne i deres øjne ikke fungerer, som de skal. Fotoreceptorer er en særlig type celler, hvis funktion er at absorbere lys og sende elektriske signaler til hjernen. Når hjernen ikke modtager impulser fra fotoreceptorerne, oplever patienten at være blind. Det er den situation, Rasmus Schmidt Davidsen håber at kunne ændre med kunstigt syn.

"Vi arbejder på at udvikle et implantat med flere tusinde små, isolerede solceller, der skal opereres ind bag nethinden på de blinde patienter," fortæller Rasmus Schmidt Davidsen.

Hvordan det skal kunne lade sig gøre, forklarer han således:

"Fotoreceptor i øjet opfører sig faktisk meget som solceller, og da vi så det, fik vi den idé, at vi kunne bruge noget af alt det, jeg har udviklet på solcelleområdet, til at lave en chip til blinde patienter."
Rasmus Schmidt Davidsen, postdoc, DTU Nanotech

"Fotoreceptor i øjet opfører sig faktisk meget som solceller, og da vi så det, fik vi den idé, at vi kunne bruge noget af alt det, jeg har udviklet på solcelleområdet, til at lave en chip til blinde patienter. Hver solcelle vil svare til en pixel i det kunstige syn, vi prøver at skabe, og vi vil selvfølgelig forsøge at maksimere antallet af pixels, så synet bliver så godt som muligt."

Solcelle-implantat på 3x3 millimeter

En af de første udfordringer er at få strøm nok fra det naturlige lys, fortæller Rasmus Schmidt Davidsen.

"Selv med de bedste solceller kan vi ikke lave en solcelle, der laver nok strøm baseret på det synlige lys. Desuden er vi begrænset til et solcelleareal på 3 x 3 millimeter, hvis kirurgerne skal kunne operere chippen ind. Og vi kan endda ikke bruge hele arealet, for der skal også være elektroder og huller i den, så vævsvæske kan flyde frit inde i øjet."

Problemet med manglende lys har andre forskningsgrupper heldigvis fundet en løsning på. Lyskilden kan f.eks. sidde i en brille i stil med Google Glass.

"Med sådan en kan vi sende lys ind på en passende bølgelængde, så det rammer nethinden der, hvor vi sætter vores chip – så det er vi ikke så bekymrede for," siger Rasmus Schmidt Davidsen.

Nedkølede griseøjne indgår i forskningen

Til gengæld er der nogle biologiske udfordringer, som den unge postdoc først nu er blevet opmærksom på. Derfor er han også rigtig glad for det samarbejde, han har indgået med Toke Bek, der er ledende overlæge og klinisk professor ved øjenafdelingen på Aarhus Universitetshospital. Her har man ud over den lægefaglige viden også en ganske særlig aftale med en større dansk virksomhed.

"Vi udfører en masse forskning i øjensygdomme og har et godt samarbejde med Danish Crown, som leverer frisk væv fra grise," fortæller Toke Bek.

"Vi modtager frisk øjenvæv på under en time. Vi bestiller dagen før og modtager 30-35 nedkølede griseøjne hver morgen."

De friske griseøjne giver Toke Bek og Rasmus Schmidt Davidsen en unik mulighed for at afprøve solcelleimplantatet på levende væv, der minder om det, der er målet for projektet – nemlig menneskeøjne. Der kommer dog til at gå Iang tid, før der rent faktisk kan foretages operationer af den type på mennesker. Implantatet vil da heller aldrig kunne give patienten et normalt syn, men når man er helt blind, vil det opleves som en kæmpe forskel.

"Lige nu arbejder vi på den første prototype af implantatet. I den kommende tid skal det så vise sig, om der overhovedet kan påvises en reaktion i nervecellerne fra griseøjnene. Vi skal jo anbringe implantatet så tæt på vævet, som man ville gøre, når man opererer, og så skal vi skal prøve at lyse på det og se, hvor meget strøm det producerer."

Overlæge Toke Bek har forhåbninger til projektet, men ser også store udfordringer.

"En af dem er biokompleksitet. Der er stor sandsynlighed for, at vævet afstøder fremmedlegemer, særlig i øjet. Men nanofolkene kan kapsle implantatet ind i materialer, som vævet ikke så nemt afstøder. Og så kan de lave det meget småt. Nytteværdien af solcellerne er også meget høj; de udnytter næsten 100 procent af lyset. Det taler alt sammen for at arbejde videre med projektet. Der er nogle gode teknologiske fordele ved at samarbejde med DTU."

Relaterede Videoer  

Vis flere