Avanza el “ojo biónico” funcional

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EFE .-Un equipo de científicos ha creado un ojo artificial que imita el funcionamiento de la visión humana, mejorando significativamente la calidad de la imagen. Así lo expone un estudio que publica la revista Nature.

La investigación ha sido efectuada por expertos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (China) y la Universidad de California – Berkeley (Estados Unidos). Los expertos confían en que sirva para desarrollar nuevas aplicaciones en el campo de la robótica y de las prótesis visuales.

El diseño de este ojo biomimético artificial presenta un «alto grado de similitudes estructurales con el ojo humano». Es capaz de «lograr imágenes de alta resolución cuando se instalan nanocables individuales eléctricos», destacan los autores en el estudio.

El ojo humano, recuerdan, posee «características de captación de imágenes excepcionales«, como un «campo de visión extremadamente amplio, alta resolución y gran sensibilidad a la luz». Esto gracias a que la retina tiene «forma esférica» y un elevado número «de células fotorreceptoras».

No obstante, advierten, la propia morfología y composición de la retina presenta «desafíos enormes para la fabricación de dispositivos biomiméticos» o «análogos artificiales».

Para superar estas trabas, los científicos, liderados por el experto Zhiyong Fan, de la Universidad de Ciencia y Tecnología Hong Kong, idearon un nuevo diseño.

El avance

Se trata de un «ojo electroquímico» con una «retina hemisférica» que contiene «un grupo de nanocables de alta intensidad» construidos con el mineral perovskita. Estos son capaces de imitar el funcionamiento de los fotorreceptores de la retina humana.

Demostraron que este dispositivo puede «ver» reconstruyendo imágenes (las letras «E», «I» y «Y») ya vistas por el ojo artificial.

En esta prueba de concepto, precisan los autores, las imágenes tomadas por el nuevo ojo biomimético tienen una baja resolución por ahora. Esto es motivado a que el grupo de nanocables solo consta de 100 píxeles (cada píxel tiene tres nanocables). Sin embargo, aseguran que este diseño tiene el potencial para ofrecer una resolución aún mejor que la que logran los ojos humanos.

 

…y ha podido «ver»

ANNA MARTÍ / XATAKA.COM .- Con la mejora de sensores y software que los gestione, los avances en biónica son cada vez más llamativos y potencialmente útiles.

Estos logros son la esperanza para quienes tienen afectada alguna función natural y aquí hemos visto ejemplos de posibles prótesis incluso impresas en 3D, y lo que han logrado ahora es un ojo artificial que “ve” como uno humano.

El objetivo es que este tipo de dispositivos puedes ser de ayuda para invidentes, de ahí que en este caso hayan buscado que este ojo artificial tenga la forma esférica del biológico. Su estímulo también es la luz solar y la estructura es muy similar si lo repasamos parte por parte.

Una retina con los materiales de las placas solares

Se trata de un trabajo publicado en Nature, llevado a cabo por el equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong liderado por Zhiyong Fan. Se trata de un sensor visual esférico que es capaz de identificar algunas formas como letras proyectadas, según explican en el trabajo.

Es curioso que, como comentábamos en la introducción, este ojo biónico mantiene la estructura del natural, aunque obviamente con otros materiales: dispone de una lente para enfocar, una capa hemiesférica que equivale a la retina y contiene un fluido conductivo en la cavidad, como el ojo humano contiene el humor vítreo.

En la parte superior un esquema de un ojo biológico, abajo la estructura simplificada del que han creado. / Imagen: Zhiyong Fan et al

Mide 2 centímetros de diámetro, la esclerótica está construida en aluminio poroso y en este caso no hay conos y bastones en la retina, sino unas estructuras a modo de nanocables. Éstas están hechas de perovskita, un material habitual en paneles solares y son la parte fotosensible, encargándose además de hacer la función de las terminaciones nerviosas del ojo a nivel de transmitir la señal eléctrica al activarse con la luz.

Aquí podemos ver la estructura completa (a), además de algunas micrografías de los nanocables (e y f) y la matriz en la que se insertan (g). / Imagen: Zhiyong Fan et al

¿ Ha conseguido ver este ojo?

Según detallan en el informe, los investigadores han proyectado imágenes de letras para probar este ojo artificial, un poco como cuando vamos a revisarnos la vista al oculista. En este caso el “cerebro” es un ordenador y vieron que el ojo identificaba correctamente las letras “E”, “I” e “Y”, información que según creen podría ser transmitida al estar conectado a un nervio óptico real.

El «nervio óptico» del ojo artificial (a) y cómo funciona lo que sería su proceso de visión (b). / Imagen: Zhiyong Fan et al

Pero para esto queda por pulir, al menos para que esto sea una prótesis segura y completa como las que cada vez vemos más de brazos o piernas robóticas. Por ahora necesita una fuente de alimentación externa, algo que tienen previsto solucionar haciendo que esos nanocables de perovskita actúen también en este caso como celdas de un panel solar.

También han de incrementar la resolución de este ojo, que queda por debajo de la de los sensores actuales que solemos ver incluso en las cámaras de los móviles. Aunque el hecho de que hayan logrado hacer este prototipo con esta forma esférica es un avance con respecto al campo de visión, dado que con esta forma es posible aumentar el campo de visión más que con otros modelos anteriores cuya superficie de sensibilidad no era esférica, sino plana.

Veremos si esto progresa como esperan y acaba siendo una solución en la práctica para los invidentes. Hace unos años ya vimos que otra forma de ojo biónico podía solucionar la retinosis pigmentosa, de modo que además no requería un donante. Algo que forma parte de las ventajas de recurrir a algo biónico, al no existir la posibilidad de rechazo en el mismo grado que ocurre con un órgano ajeno.

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