模拟信号早期成功fractal-based视网膜植入物

计算机模拟电荷的视网膜植入设备发送到基于分形几何俄勒冈州大学的研究人员推进他们的眼睛专注于生物测试。

这是潜在的好消息的人面临来自视网膜视力丧失的疾病,如黄斑变性,孤独,会增加成本超过3400亿美元在全球范围内,根据Brightfocus基础。

“我们证明了使用分形植入物在原则上,我们应该允许交付20/80视力”,物理学教授理查德·p·泰勒说的UO材料科学研究所。

20/80是敏锐的人能够看到物体在20英尺远的地方,那些正常或20/20视力从远处可以看到80英尺。根据《社会保障法》在美国,任何人纠正视力的20/200或更少被认为是盲目的。

在模拟中,仿生植入的UO研究人员研究了使用性能,这将是眼睛的视网膜背后插入。植入物特征分形电极旨在刺激视网膜的数组神经元。研究结果发表在《华尔街日报》科学报告。

有重复模式多尺度和分形对象的性质在诸如树枝,河流、雪花、血管和神经元。

泰勒的植入物背后的思想是利用电极具有相同分形形状的神经元交互。当前使用的视网膜植入物功能电极基于正方形等传统欧几里德几何形状。

与Euclidean-based人体临床试验设备,视力只有达到20/1260,植入物放置在视网膜前面。只有一个病人达到20/546设备放置在视网膜后,86%的病例导致没有恢复灵敏度,研究人员在他们的论文中提到的。

在他们的电脑simulations-done高家俊凯克基金会的资助——分形的UO研究者比较了能力和欧几里得电极刺激视网膜的神经元。分形版本刺激神经元在使用更少的电压增加了90%。

因为他们的重复模式,分形电极提供大的表面积,拥有比欧几里得电极电荷,说该研究的主要作者,威廉·j·沃特森泰勒的博士生。这个电荷所产生的巨大的电压刺激更多的神经元。

“操作相同的条件下在我们的模拟,我们发现一个分形电极刺激神经元的所有目标,欧几里得电极连接只有10%,”沃特森说。

分形植入物,它的作用就像一个像素阵列的相机,更能有效地利用有限空间内的像素的眼睛,提供electrically-restored视觉分辨率更高,沃特森说。在retina-damaged眼中,锥和棒做这样中间工作消失。植入物会刺激神经元仍然完好无损。

有很长的路要走在人们实现这一现实之前,他说。模拟结果提供的信息可以帮助设计测试的植入老鼠的微型版本,那里的研究人员希望获得的初步测量这些设备如何对人类可能恢复视力。

“我们想要像素更小,但利用分形几何,”他说。“在这项研究中,我们表明,只需做一个重排的上电极分形几何然后我们可以刺激神经元在硅光敏二极管的开路电压”。

的眼睛,电荷来自入射光线。

泰勒的前博士生里克·蒙哥马利,现在数据科学家在新奥尔良的影响分析,也是一个研究报告的合著者自然纸。

fractal-based视网膜的追求植入物在美国专利所覆盖,这适用于任何分形为设备设计用于生物医学目的。泰勒UO,泰勒的研究合作者西蒙•布朗,布朗家机构,在新西兰坎特伯雷大学的专利。