南開大學研究團隊研發具有感覺的人造智能角膜

2023-11-29 9:06:05    來源：焦作晚報

新華社天津11月28日電 角膜是眼睛的“鏡頭”，據統計，全球約有上千萬人因角膜疾病失明，角膜移植是治療這類疾病的有效方法。但由於角膜供體有限，許多需要角膜移植的患者隻能在黑暗裏等待。近日，南開大學電子信息與光學工程學院教授徐文濤團隊設計並概念驗證了一種具有感覺的人造智能角膜，讓人造角膜距離人類原生角膜更近了一步。

角膜看起來薄而透明，實際上是身體神經最密集的部分，當外物觸摸角膜時，會引起不自主的眼瞼閉合反射（角膜反射）。近年來，研究人員開發的Boston型和MICOF型等多種類型的人造角膜已經應用於臨床治療，這些人造角膜可以承擔人類原生角膜的保護和光折射等功能，但不具備觸覺感知能力，無法對光或進入眼睛的異物有反應，實現角膜反射。因此，開發具有感覺的人造智能角膜，對解決角膜供體緊缺、治療角膜疾病具有重要意義。

徐文濤團隊研發的人造智能角膜，通過人造反射弧重建“原生感覺”。團隊分別以傳感器振蕩電路、氧化鋅錫（ZTO）纖維基人造突觸和電致變色器件作為感受器、處理核心和效應器，實現了對外界機械和光刺激的編碼、信息處理以及透射光的調節。團隊使用數字對準的ZTO纖維作為人造突觸的溝道，探究出了調控長、短程突觸可塑性的新方法。ZTO纖維不僅長而連續、綠色無毒、成本低廉、光學性能優異（透過率>99.89%，霧度<0.36%），而且晶體結構精準可調，進而可定製長、短程突觸可塑性，並應用於聯想學習和加密通信。

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