А в чем тренд?
Мировой рынок имплантируемых чипов, оцененный в $4,5 млрд в 2024 году, к 2033-му достигнет $12,1 млрд. Эти миниатюрные устройства, размещаемые под кожей или внутри тела, следят за здоровьем, хранят данные и улучшают повседневную жизнь человека. Имплантируемые чипы — быстрорастущий сегмент на стыке здравоохранения и высоких технологий.
Исследователи из Стэнфордского университета частично вернули зрение пациентам с тяжелой макулярной дегенерацией. Это атрофия, при которой происходит необратимая потеря центрального зрения. С помощью специальных очков и беспроводного чипа, имплантированного в сетчатку, 27 из 32 участников клинического испытания смогли снова читать уже через год после операции.
Как создавался беспроводной чип
Первый в мире глазной протез под названием PRIMA позволяет пациентам с неизлечимой потерей зрения распознавать формы и объекты. «Все прежние протезы позволяли лишь видеть свет», — отметил ведущий автор исследования, профессор офтальмологии Дэниел Паланкер.
По словам разработчиков, PRIMA — результат многолетней работы, которая включала в себя проектирование, создание прототипов, доклинические исследования на животных и первые пилотные испытания с участием людей.
Система PRIMA состоит из двух основных компонентов. Небольшая камера на оправе очков захватывает изображение и с помощью инфракрасного проектора передает его на миниатюрный беспроводной чип, имплантированный в сетчатку. Этот чип выполняет функцию поврежденных фоторецепторов, преобразуя визуальную информацию в электрические сигналы для стимуляции нейронов.
Чип размером 2x2 мм имплантируется в поврежденную область сетчатки, заменяя утраченные фоторецепторы. Ключевое отличие устройства от естественных светочувствительных клеток — способность воспринимать инфракрасный свет, который проецируется через специальные очки. Такое решение позволяет пациентам одновременно использовать искусственное центральное зрение от протеза и естественное периферическое. Это значительно облегчает ориентацию в пространстве. Принцип работы чипа позволяет ему функционировать исключительно за счет световой энергии.
Как проходили клинические испытания на людях
В исследовании участвовали 38 пациентов старше 60 лет с терминальной стадией возрастной макулярной дегенерации. Эта патология является ведущей причиной слепоты у людей пожилого возраста. Заболевание разрушает фоторецепторы в макуле (центральной зоне сетчатки), отвечающие за четкое зрение. Однако, как поясняют ученые, ключевые нейроны, передающие сигналы в мозг, часто остаются сохранными, как и периферическое зрение. Именно на эту особенность и была нацелена разработка.
Спустя месяц после имплантации чипа пациенты начали использовать очки. Хотя некоторые сразу смогли различать контуры, устойчивое улучшение остроты зрения у всех происходило постепенно в течение нескольких месяцев тренировок. Через год 27 из 32 пациентов обрели способность читать, а у 26 зафиксировано клинически значимое улучшение — в среднем на 5 строк в офтальмологической таблице. Максимальное улучшение составило 12 строк.
Устройство позволило участникам читать книги, этикетки и указатели в метро. С помощью очков можно регулировать контрастность, яркость и увеличивать изображение до 12 раз. Несмотря на побочные эффекты у 19 человек в виде повышения глазного давления и повреждений сетчатки, ни один случай не был опасным для жизни, и почти все осложнения разрешились в течение 60 дней.
Сейчас протез PRIMA передает только черно-белое изображение без оттенков. Но команда уже улучшает программное обеспечение, чтобы добавить полную палитру серого. «Если чтение занимает первое место в списке пожеланий пациентов, то распознавание лиц уверенно держится на втором. И выполнение этой задачи напрямую зависит от реализации градаций серого», — объяснили исследователи.
Параллельно команда работает над чипами следующего поколения с повышенным разрешением. Кроме того, ученые планирует адаптировать технологию для лечения других форм слепоты, связанных с гибелью фоторецепторов.
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.