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（开头：DeepTech深科技）

不必电极，只用一束光，就能让盲东说念主再行产生视觉？

近期，好意思国波士顿大学程继新锻真金不怕火、杨辰锻真金不怕火团队与法国公司 Axorus、法国视觉忖度所等团队谐和，在 Nature Communications 报说念了一种光声视网膜刺激手艺。他们用一种无源的柔性薄膜，有望匡助部分失明患者复原一定视觉感知才智，何况看得更明晰、视线更大。

值得眷注的是，该手艺罢了了 51 微米的横向空间精度，突出了目下临床锻真金不怕火中 PRIMA 光伏植入物所能达到的 100 微米，为视网膜退行性疾病患者复原眼力提供了新念念路。

图丨忖度团队主要成员（开头：受访者）

时时来说，因视网膜色素变性、老年黄斑变性导致的视网膜退行性疾病通过报复视网膜中的感光细胞，使患者迟缓失去眼力，何况基本弗成逆。尽管当下已有视网膜假体投入市集或临床锻真金不怕火阶段，但它们多数面对空间分歧率不及，复原视线有限等挑战。

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需要了解的是，尽管失明患者的感光细胞已损坏，但后续的视觉信号输出通路（双极细胞和神经节细胞）仍保捏活性。传统决议是用电极径直电刺激，表面上每个电极需要有一根单独的导线与之连络，以罢了高集成度的限度，但这种决议植入体损坏率高，感染风险高，分歧率也相对较低。

这项新手艺的旅途是：激光照膜-膜发声-声刺激细胞-细胞传信号-大脑感知光。也即是说，通过超声波叫醒神经，不必电线就能用光精确调控数千个点，这是传统电极式要领限度难以罢了的。

该手艺适用于匡助那些还是失去眼力的患者复原一定进程的眼力，主要包括两类视网膜退行性疾病：一类是由基因导致的色生性视网膜炎，这类患者时时仅光感细胞升天，其余的视网膜细胞仍健康完好；另一类是老年黄斑病变中，因黄斑不透光导致的眼力减退。

当今，脑机接口手艺在视觉假体方面也有商量进展，举例 Neuralink 公司通过侵入式电极，基于大脑皮层旅途匡助患者复原眼力。

该论文共同第一作家、波士顿大学忖度助理锻真金不怕火李悦明告诉 DeepTech：“试验上，在从视网膜到大脑的神经通路中越早进行刺激，产生的视觉信息越完好（对比度、方法等），越接近当然视觉。大脑自身是一个复杂的器官，尽管大脑皮层刺激也可产生信号，但这并不是最当然的开动神色。一方面能通过径直刺激输入大脑皮层的信息突出有限，另一方面大脑需要时刻‘学习’输入的信号并进行解读。为了提供更异常旨的视觉信息，咱们遴荐的是视网膜旅途。”

一层“三明治”薄膜，让光变成可控的“神经信号”

忖度东说念主员制备了一种仅 115 微米厚的柔性薄膜算作光声调理器，其结构肖似“三明治”，中间层是碳纳米材料烛炬烟灰，高下两层则是聚二甲基硅氧烷弹性体。薄膜的弹性模量经过精确调控至 2.12 兆帕，大幅普及了光声调理效用。这一弹性模量相较于电学或者光伏视网膜植入体，更接近视网膜组织的力学特质相，可最大限制减少植入后的免疫抹杀反应。

光声转动的骨子是能量转动的物理进程：1,030 纳米波长的近红外激光经烛炬烟灰的光摄取层调理成热能，然后再通过聚二甲基硅氧烷的热推广和收缩性能转动为频率约 42 兆赫兹的超声波脉冲，进而精确刺激尚能使命的视网膜细胞，最终在动物实验中罢了了视觉信号向大脑的传递。

图丨柔性光声薄膜的表征（开头：Nature Communications）

该手艺应用了光声上风，通过用光产生声波的神色，将超声场局限在更小的鸿沟内，冲突了超声波空间分歧率受声波波长松手的手艺繁难。

左证实验数据，这种薄膜的光声调理效用能罢了每微焦耳激光能量产生 26 千帕的声压。经测试，在距离薄膜名义 0.9 毫米处的峰值声压为 146.2 千帕，这一强度“刚刚好”：既能激活视网膜神经回路，又权贵低于传统超声换能器刺激视网膜所需的声压。

图丨体内光声植入物生物相容性忖度（开头：Nature Communication

更要津的是，当该团队在距离薄膜名义 34 微米处使用 50 微米直径的光斑，能够产生横向宽度仅 51 微米的超声场。这意味着，该手艺可罢了高分歧率的视网膜刺激。

李悦明解释说念：“50 微米的空间分歧率对应好意思国等国度法定盲与脱盲的判定法子（20/200），遴荐这个数值亦然但愿讲解咱们的手艺能够匡助病东说念主重获接近盲东说念主分界线的眼力。”

最要津的问题：安全性和有用性能否同期迷惑？

忖度东说念主员领先在离体大鼠视网膜上讲解了这种要领的后果。他们将薄膜扬弃在视网膜的光感受器侧，通过 200 微米光纤传递激光脉冲，并用多电极阵列纪录视网膜神经节细胞的电举止。

实验罢了暴露，在朝生型 Long-Evans 大鼠视网膜中，78% 的神经节细胞可对光声刺激产生反应，其中 92% 施展为兴隆性反应，平均反应频率达到 66 赫兹，平均反应装扮期 51 毫秒。

（开头：Nature Communications）

在 P23H 转基因大鼠（注：一种惟一感光细胞升天的视网膜退行性疾病模子）视网膜中，39% 的神经节细胞仍对刺激产生反应，尽管反应频率较低、装扮期较长，但罢了令东说念主兴隆：退化的视网膜的机械明锐性仍可保留。

实验罢了暴露，该手艺机械指数仅 0.03，空间峰值时刻平均强度低于 0.9 毫瓦每宽泛厘米，远低于 FDA 的安全阈值。何况，在 40 秒内的最大温度升波折于 0.52°C，这标明该手艺在幸免超声刺激和部分光刺激可能产生的热损害方面风险相对较低。

试验上，光声手艺最大的上风在于光能提供的能量密度权贵高于超声，并能提供更高的空间分歧率。然而，此前这一上风在大脑刺激场景中并未充分体现。

此前，忖度团队应用光声手艺对脑部神经刺激进行商量探索使命已有六年多时刻，但永久面对产生温度或机械指数偏高档挑战。由于视网膜是一种对压力突出明锐的器官，当该手艺应用在视网膜时，一切变得“恰巧吻合”。

李悦明默示：“咱们那时最记挂的是，这项手艺会在视网膜中产生过多的热量。当咱们发现应用在视网膜比大脑后果更好时，通盘这个词课题组齐感到突出兴隆，这意味着该手艺终于找到了更契合的应用场景。”

突出电刺激瓶颈：在 25 宽泛毫米上复刻“天主之眼”

这项忖度的改换之处在于，将光声调理机制应用于视网膜假体规模。与现存的电刺激假体比拟，光声薄膜的像素密度表面上能通过数字微镜器件和多芯光纤罢了百万级，有可能粉饰更无为的视网膜区域。与单纯超声刺激比拟，光声薄膜的超声场由光照耀位置决定，可有用幸免复杂的超声相控阵策画，且薄膜自身可贴合视网膜，受眼球畅通影响相对较小。

据忖度东说念主员估算，若是采用 4f 投影系统将激光光斑收缩至 20 微米以下，再配合现存的光学工程手艺，有望在粉饰黄斑区 25 宽泛毫米的薄膜上罢了接近东说念主类视网膜生理极限的分歧率——2,500 像素每宽泛毫米。

目下，忖度团队已将两项专利授权给 Axorus 公司，但愿当年 5 至 10 年将该手艺扩充至临床应用。他们探讨在短期内聚焦于安全性锻真金不怕火，举例阐明植入器件后反复进行光声刺激的进程中，是否会对视网膜酿成损害。另一方面，忖度东说念主员将连续探索在动物实验中是否能达到与物理空间分歧率通常的后果。

视网膜假体规模的发展，履历了从电刺激到超声波，再到光声调理的演进。这项手艺为因感光细胞退化而失去光明的患者群体提供了一种新决议：它大约不会让漆黑已而隐匿，但正在让“再行看见”这件事，从幻想变成工程问题。

参考贵府：

1.https://doi.org/10.1038/s41467-025-67518-6

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