Trong nỗ lực mang lại cơ hội nhìn thấy ánh sáng cho người mù, các nhà khoa học châu Âu vừa thiết kế thành công một thiết bị cấy ghép mắt cực nhỏ có khả năng chuyển đổi các tín hiệu điện thành hình ảnh thị giác trong não một cách hiệu quả.

Thiết bị cấy ghép mắt mới rất nhỏ, hứa hẹn có thể giúp người mù khôi phục thị giác.

Mù thường là do một phần nào đó của mắt bị tổn thương. Nhưng điều này không ảnh hưởng đến vùng vỏ não thị giác trong não, nghĩa là nó vẫn hoạt động bình thường và chờ tín hiệu chuyển tiếp từ mắt về thế giới bên ngoài. Trong khi đó, việc chèn một bộ phận cấy ghép để cải thiện thị lực ở người mù không phải là một khái niệm mới trong giới y học. Tuy nhiên, kể từ khi bắt đầu thực hiện từ những năm 1990, công nghệ cấy ghép này đối mặt rất nhiều thách thức. Theo đó, một bộ phận cấy ghép mắt cần tích hợp hàng nghìn điện cực để bắt chước các tín hiệu điện mà mắt gửi đến não nhằm tạo ra hình ảnh thị giác, với mỗi điện cực chỉ đại diện cho một điểm ảnh (pixel) thông tin. Một bộ phận cấy ghép mắt cồng kềnh như vậy và có khả năng để lại sẹo trong não cũng là trở ngại lớn, khi các điện cực ở não trong thời gian dài.

Trong khi đó, thiết bị cấy ghép mới được các nhà nghiên cứu đến từ Ðại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Ðiển, Ðại học Freiburg ở Ðức và Viện Khoa học thần kinh Hà Lan phát triển khác biệt so vớ những thiết bị cấy ghép trước đây, vì nó có kích thước nhỏ như một tế bào não. Cụ thể, bằng cách thiết kế nhiều “sợi” điện cực đặt nối tiếp nhau, các chuyên gia đã có thể lắp hàng nghìn điện cực vào một bộ phận cấy ghép duy nhất. Càng nhiều điện cực được lắp vào bộ phận cấy ghép, thì hình ảnh thị giác càng chi tiết hơn.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đã giải quyết một trở ngại khác đối với thiết bị cấy ghép thị giác mới, đó là nguy cơ vật liệu cấy ghép bị rỉ sét. Rủi ro này thường là do các điện cực khó duy trì lâu dài trong môi trường ẩm ướt, trong khi sự ăn mòn kim loại trong bộ phận cấy ghép có thể tạo ra nhiều vấn đề sức khỏe mới cho bệnh nhân. Ðể vượt qua điều đó, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một hỗn hợp độc đáo gồm các vật liệu không bị ăn mòn xếp chồng lên nhau, bao gồm một lớp polyme dẫn điện để biến đổi tín hiệu điện. Lớp polyme này bao phủ kim loại và bảo vệ khỏi tình trạng ăn mòn tốt hơn.

Bên cạnh đó, các chuyên gia cũng tập trung vào việc hạn chế lượng kim loại dùng trong thiết bị cấy ghép thị giác. Nhờ đó, bộ phận cấy ghép chỉ rộng 40 micromét và dày 10 micromét (1 micromét = 1 phần triệu mét), với các bộ phận kim loại có độ dày vài trăm nanomét  (1 nanomét = 1 phần tỉ mét). Việc số lượng kim loại dùng trong điện cực thị giác được hạn chế tối thiểu đã giúp giảm đáng kể khả năng bộ phận cấy ghép không hoạt động. “Giờ đây chúng tôi có thể tạo ra các điện cực nhỏ như tế bào thần kinh và giữ cho điện cực này hoạt động hiệu quả trong khoảng thời gian rất dài. Bước tiếp theo sẽ là tạo ra một bộ phận cấy ghép có thể kết nối hàng nghìn điện cực” - Giáo sư Maria Asplund, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

Ðể kiểm tra tính hiệu quả của bộ phận cấy ghép thị giác mới, các nhà nghiên cứu đã thử cấy ghép thiết bị trên đàn chuột. Chúng được huấn luyện để phản ứng với xung điện trong vỏ não phụ trách thị giác. Kết quả cho thấy chỉ sau vài buổi huấn luyện, chuột không chỉ học được cách phản ứng với kích thích phát ra từ các điện cực, mà ngưỡng phản xạ với xung điện biểu hiện chúng nhận biết sự kích thích cũng thấp hơn so với thiết bị cấy ghép dựa trên kim loại tiêu chuẩn. Ngoài ra, chức năng của bộ phận cấy ghép vẫn đảm bảo sự ổn định theo thời gian, thậm chí có tác dụng cho đến hết vòng đời của con vật.

AN NHIÊN (Theo StudyFinds, News-medical.net)