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研究人員設(shè)計(jì)出全球首個(gè)3D人工眼球,,可模仿人類視網(wǎng)膜當(dāng)做人眼,?

2020-05-25
來源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 3D人工眼球 微型傳感器

與非網(wǎng) 5 月 25 日訊,,香港科技大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)出世界上第一個(gè) 3D 人工眼球,,或?qū)⒈热搜鄢上窀逦?/p>

 

若一切順利的話,,預(yù)計(jì)將在 5 年內(nèi)讓數(shù)百萬人重見光明,。

 

報(bào)道稱,,人造眼球通過各種微型傳感器來創(chuàng)建圖像,這些微型傳感器模擬了人類眼球的光檢測(cè)感光細(xì)胞,。而傳感器被包裝成鋁膜和鎢膜,,形成一個(gè)直徑超過 2cm 的半球形,模仿人類視網(wǎng)膜,。

 

 

該 3D 人工眼球有什么功能,?

香港科技大學(xué)范志勇教授介紹,仿生眼大小與人眼相當(dāng),,仿生眼結(jié)構(gòu)也與人眼高度相似,,當(dāng)對(duì)單個(gè)納米線進(jìn)行電尋址時(shí),具有實(shí)現(xiàn)高成像分辨率的潛力,。圖像通過大量微小的傳感器轉(zhuǎn)換,,傳感器位于由鋁和鎢制成的模仿人類視網(wǎng)膜的半球形膜中,理論上可超過人眼的高分辨率成像,。

 

不僅如此,,這種人工視網(wǎng)膜對(duì)于可見光譜內(nèi)所有頻率光都敏感,同時(shí)它在接受光刺激后的短短 19.2 毫秒內(nèi)作出響應(yīng),,然后在 23.9 毫秒內(nèi)恢復(fù)無效狀態(tài),,比人眼視網(wǎng)膜中感光細(xì)胞 40-150 毫秒的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間要短許多。

 

專家稱該技術(shù)可投入廣泛應(yīng)用,,除幫助個(gè)人提高視力外,,還可制造其他仿生光敏器件,目前正計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)物和臨床試驗(yàn),,預(yù)計(jì)五年內(nèi)投入使用,。

 

據(jù)悉,這種仿生眼技術(shù)除了可以幫助人們提高視力外還可被用于制造其他仿生光敏器件,,目前正計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)物和臨床試驗(yàn),。

 

眼球的結(jié)構(gòu)和功能

人的眼睛是一個(gè)近似球狀體,前后直徑約為 23~24mm,,橫向直徑約為 20mm,,通常成為眼球。眼球是由屈光系統(tǒng)和感光系統(tǒng)兩部分構(gòu)成的,。

 

眼球壁由三層質(zhì)地不同的膜組成:

(1)角膜和鞏膜,。眼球壁的最外層是角膜和鞏膜,。角膜在眼球的正前方,,約占整個(gè)眼球壁面積的 1/6,,是一層厚約 1mm 的透明薄膜,折射率為 1.336,。角膜的作用是將進(jìn)入眼內(nèi)的光線進(jìn)行聚焦,,即折射并集中進(jìn)入眼球的光線。

 

鞏膜是最外層中,、后部色白而堅(jiān)韌的膜層,,約占整個(gè)眼球壁面積的 5/6,厚度約 0.4~1.1mm,,也就是我們的“眼白”,,它的作用是保護(hù)眼球。

 

(2)虹膜和脈絡(luò)膜,。虹膜,、脈絡(luò)膜和睫狀體組成了眼球壁的中層。虹膜是位于角膜之后的環(huán)狀膜層,,它將角膜和晶狀體之間的空隙分成兩部分,,即眼前房和眼后房。虹膜的內(nèi)緣稱為瞳孔,,它的作用如同照相機(jī)鏡頭上的光圈,,可以自動(dòng)控制入射光量。

 

虹膜可以收縮和伸展,,使瞳孔在光弱時(shí)放大,,光強(qiáng)時(shí)縮小,直徑可在 2~8mm 范圍內(nèi)變化,。

 

睫狀體在鞏膜和角膜交界處的后方,,由脈絡(luò)膜增厚形成,它內(nèi)含平滑肌,,功能就是支持晶狀體的位置,,調(diào)節(jié)晶狀體的凸度(曲率)。脈絡(luò)膜的范圍最廣,,緊貼鞏膜的內(nèi)面,,厚約 0.4mm,含有豐富黑色素細(xì)胞,。它如同照相機(jī)的暗箱,,可以吸收眼球內(nèi)的雜散光線,保證光線只從瞳孔內(nèi)射入眼睛,,以形成清晰的影像,。

 

(3)視網(wǎng)膜,。這是眼球壁最里面的一層透明薄膜,貼在脈絡(luò)膜的內(nèi)表面,,厚度約 0.1~0.5mm,。視網(wǎng)膜上面分別著大量的視覺感光細(xì)胞,錐體細(xì)胞和桿體細(xì)胞,,是眼睛的感光部分,,其作用如同照相機(jī)中的感光材料。

 

在眼球后面的中央部分,,視網(wǎng)膜上有一特別密集的細(xì)胞區(qū)域,,其顏色為黃色,稱之為黃斑區(qū),,直徑約 2~3mm,,黃斑區(qū)中央有一小窩,叫作中央窩,,該處是視覺最敏銳的地方,。

 

黃斑距鼻側(cè)約 4mm,有一圓盤狀為視神經(jīng)乳頭,,由于它沒有感光細(xì)胞,,也就沒有感光能力,所以稱為盲點(diǎn),。外界物體的光信號(hào)在視網(wǎng)膜上形成影像,,并由此處的視神經(jīng)內(nèi)段向大腦傳遞信息。


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