Hamshahri corpus document

DOC ID : H-811027-59687S1

Date of Document: 2003-01-17

چشم هاي بيونيك اگر بتوانيم سلول هاي مخروطي و استوانه اي را با نمونه هاي مصنوعي جايگزين كنيم امكان دارد شخصي كه كوري شبكيه دارد بتواند بخشي از بينايي اش را دوباره به دست بياورد استيو پرايس و توني فيليپس ترجمه: حسين يوسفي دانشمندان با استفاده از فناوري علوم فضايي سلول هاي نوري سراميك جالب توجهي را به وجود آورده اند كه مي تواند چشم معيوب انسان را بازسازي ميليون ها كند عدد از سلول هاي مخروطي و استوانه اي در پشت هر چشم سالم انسان وجود دارد. آنها سلول هاي خورشيدي زميني شبكيه چشم اند كه نور را به تكانه هاي ( ايمپالس ) الكتريكي تبديل مي كند - تكانه ها در طول عصب بينايي چشم به سوي مغز حركت مي كنند، جايي كه در آن تصويرها شكل مي گيرند. بدون اين سلول ها ما كوريم. در واقع شمار زيادي از افراد به دليل خرابي سلول هاي مخروطي و استوانه اي كور بوده يا در حال كور شدن اند. رتينيتيس پيگمنتوسا و تخريب مولكولي دو نمونه از اين اختلالات هستند، بيماري رتينيتيس پيگمنتوسا وراثتي بوده و ممكن است در سن پايين ظاهر شوند ولي اكثرا تحت تاثير كهولت است. اين دو بيماري روي هم ميليون ها نفر را در سرتاسر جهان آزار مي دهند. هر دوي اين بيماري ها به تدريج ظاهر شده و مي توانند سبب نابينايي شوند. دكتر الكس ايگناتيف (lgnatiev Alex) از دانشگاه هيوستن مي گويد: اگر فقط بتوانيم سلول هاي مخروطي و استوانه اي را با نمونه هاي مصنوعي جايگزين كنيم، امكان دارد شخصي كه كوري شبكيه دارد بتواند بخشي از بينايي اش را دوباره به دست بياورد. تا چند سال قبل انجام اين كار غيرواقع بينانه به نظر مي رسيد. اما زمان زيادي طول نكشيد كه دانشمندان مركز فضايي هيوستن با فيلم هاي سراميك نازك و حساس به نوري كه همانند سلول هاي مخروطي و استوانه اي به نور پاسخ مي دهند، آزمايشاتي را انجام دادند. اين دانشمندان معتقدند با رديف كردن اين فيلم ها مي توانند آنها را در چشم انسان كار گذاشته و بينايي از دست رفته را دوباره باز گردانند. چندين بيماري در سنسورها، سلول هاي استوانه اي و مخروطي وجود دارد ولي سيم كشي ها همچنان سالم اند و اين سنسورهاي سراميك را مي توان به جاي سلول هاي آسيبديده جايگزين كرد. نتيجه ايجاد يك چشم بيونيك است. مركز فضايي هيوستن يك مركز وابسته به مركز فضايي تجاري ناسا است. همچنين مركز برنامه توسعه محصول فضايي ناسا كه در فضاي پروازي مارشال واقع است تجاري كردن صنايع فضايي را با 17 پروژه مشابه پروژه چشم هاي بيونيك در دست اقدام داشته و ياري مي دهد. محققين در اين مركز دانش به دست آمده از آزمايشات فضايي را براي ساخت ليزرهاي بهتر، سلول هاي نوري كارآمدتر و فيلم هاي نازك پيشرفته تري به كار گرفته اند. پيش از اين دانشمندان دانشگاه جان هاپكينز و MIT و چند مركز ديگر براي ساخت سلول هاي استوانه اي و مخروطي تلاش بيشتر كرده اند سعي آنها بر اين بوده است كه از آشكارسازهاي نوري سيليكاني استفاده كنند، اما سيليكان براي بدن انسان سمي بوده و نسبت به مايعات چشم واكنش منفي نشان مي دهند. اين در حالي است كه اين مشكل در آشكارسازهاي سراميك توليد شده در مركز فضايي ناسا ديده نمي شود. دكتر ايگناتيف مي گويد: ما آزمايشات مقدماتي روي آشكارسازهاي سراميك براي اطمينان از سازگاري زيستي آنها را انجام داديم و جواب مثبت بود. به عبارت ديگر آشكارسازها روي چشم اثر منفي نداشتند و چشم به خوبي كارش را انجام داد. اين آشكارسازهاي ساخته شده در اين مركز فيلم هاي نازكي اند كه اتم به اتم و لايه به لايه روي يك ماده زمينه رشد كرده اند و اين تكنيك اپي تاكسي ( Epitaxy) ناميده مي شود. اين فيلم ها به خوبي خصوصيات بينايي را در خود دارا هستند. ساخت اين فيلم ها مهارتي است كه دانشمندان از آزمايشات انجام شده با سپر حفاظتي 12 فوتي شاتل فضايي كسب كرده اند. اين سپر حفاظتي توسط مهندسين اين مركز براي مطالعه رشد اين فيلم هاي اپي تاكسيكال در خلا بالاي فضا طراحي شده اند. آزمايشات آنها به دكتر ايگناتيف و همكارانش براي ساخت آشكارسازهاي سراميك اكسيده كمك كرد تا اكنون از آنها در جهت ساخت چشم بيونيك استفاده كنند. آشكارسازهاي سراميكي بسيار شبيه به فيلم هاي فوق العاده نازك موجود در تراشه هاي كامپيوتري مدرن است. بنابراين مي توان آنها را همانند اين تراشه ها به صورت رديفي منظم درآورد. اين رديف هاي ساختماني شش ضلعي مشابه وضعيت سلول هاي استوانه اي و مخروطي را دارا است و به راحتي قابل جايگزيني هستند. آلايش طبيعي آشكارسازها مشكل ديگري كه محققان استفاده كننده از سيليكان را به تنگ آورده بود، حل كرد. اين مشكل انسداد جريان غذايي به چشم در زمان كار گذاشتن اجسام خارجي بود. همه جريان هاي غذايي به چشم از پشت چشم صورت مي گيرد، بنابراين اگر تركيبي بزرگ و نفوذناپذير نظير سيليكان در چشم كار گذاشته شود، مواد غذايي جريان پيدا نكرده و چشم دچار آتروفي ( تحليل ) مي شود. اندازه آشكارسازهاي سراميكي تنها پنج ميكرون بوده (دقيقا به اندازه يك سلول مخروطي ) و به جريان مواد غذايي اجازه عبور مي دهد. شبكيه مصنوعي ساخته شده در اين مركز شامل 100 هزار آشكارساز سراميكي بسيار كوچك يك بيستم اندازه موي انسان است. اين مجموعه بسيار كوچك بوده و جراحي آن بسيار حساس است. اين مجموعه مرتب شده به يك فيلم پليمر يك ميلي متري وصل شده و در كره چشم جاسازي مي شود. دو هفته بعد اين فيلم پليمر حل شده و تنها مجموعه آشكارسازها در چشم باقي مي مانند. اولين انسان كه اين آشكارسازها در چشم اش نصب خواهند شد توسط دكتر چارلز گارسيا از دانشگاه تگزاس مورد عمل جراحي قرار خواهند گرفت. تنها مشكل موجود اين است كه دانشمندان به درستي نمي دانند كه مغز اين ولتاژهاي ناآشنا را كه از سلول هاي مخروطي و استوانه اي مصنوعي مي رسند، چگونه تفسير خواهد كرد. اما دانشمندان معتقدند كه سرانجام مغز با اين اطلاعات جديد وفق پيدا مي كند اگر چه ممكن است در ابتدا مشكلاتي پيش بيايد. سوالات زيادي مطرح است. آيا آنها به خوبي كار خواهند؟ كرد ميزان وضوح آنها چقدر؟ است چه مدت عمر خواهند؟ كرد اما دانشمندان معتقدند تا زماني كه اين گيرنده ها در چشم كار گذاشته نشوند اطميناني حاصل نمي شود. در واقع اين فناوري در مراحل آغازين است. Firstscience