Desarrollan prototipo de ojo biónico que transforma luz en electricidad

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El prototipo, que se ha obtenido a través de las técnicas de impresión en 3D, utiliza materiales poliméricos semiconductores para obtener fotodiodos que transforman la luz en electricidad.

Uno de los grandes expertos en impresión 3D es Michael McAlpine, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Minnesota Bejamin Mayhugh y responsable de la creación de varios prototipos biomédicos impresos en 3D.

Además, también es conocido por imprimir dispositivos semiconductores y disponer de la patente para ello.

Ahora, su equipo ha vuelto a ser noticia por utilizar estos semiconductores para el desarrollo de un prototipo de ojo biónico, capaz de transformar la luz en impulsos eléctricos de una forma parecida a la que emplea el propio ojo humano.

Desde que la creación de prótesis y órganos biónicos comenzó a salir de las novelas de ciencia ficción, el desarrollo de un ojo que pueda ayudar a ver a los ciegos y mejorar la visión de quiénes no ven todo lo bien que podrían, es el objetivo de muchos científicos.

Una de las empresas pioneras en ello fue la compañía Second Sight, que en 2011 recibió la aprobación europea y más tarde, en 2013, la de Estados Unidos para comercializar su implante Argus II, dedicado a devolver la visión a personas con una enfermedad llamada retinosis pigmentaria.

Dicho dispositivo consta de unas gafas dotadas de una cámara, que capta las imágenes y las envía a un procesador que a su vez las transforma en instrucciones.

Finalmente, éstas viajan hacia un implante situado en la retina del paciente, transformadas en impulsos eléctricos.

El implante sigue comercializándose en la actualidad, pero no ha tenido todo el éxito esperado, ya que tiene un precio muy elevado y, además, la recuperación de la visión que supone es mínima.

Esto llevó a la misma empresa en 2017 a comenzar ensayos clínicos con un nuevo dispositivo, Orion, que sitúa el implante directamente en la corteza visual del cerebro.

Pero Second Sight no es la única compañía que se ha unido a la carrera hacia el desarrollo del mejor ojo biónico.

En su día, junto a Argus II se comenzaron a comercializar en Estados Unidos otros dos implantes retinianos, uno fabricado por la compañía francesa Pixium Vision y otro de la alemana Retina Implant.

También en España se desarrolló una tecnología similar a la de Argus II, en 2015.

El prototipo, fabricado por científicos del Hospital La Arruzafa, de Córdoba, devolvió parte de la visión a una mujer de 62 años afectada por retinosis pigmentaria.

Paralelamente a estas investigaciones, la mejora de las técnicas de impresión en 3D y el desarrollo de múltiples órganos a través de esta tecnología comenzaban a dotar a los investigadores de una nueva herramienta muy potente para continuar la búsqueda.
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En 2015, el grupo de investigación italiano MHOX, perteneciente a la Universidad de Bolonia, puso en marcha el proyecto EYE.

Su objetivo es el desarrollo de un ojo impreso en 3D que no sólo ayude a ver a los ciegos, sino que también permita compartir capturas de imágenes vía WiFi al más puro estilo de la serie Black Mirror.

Estos investigadores esperan disponer de la tecnología adecuada para comercializarlo en 2027.

Mientras tanto, el equipo de McAlpine, cuyo trabajo ha sido publicado en Advanced Materials, ha puesto en marcha su propio modelo de ojo biónico.

Michal McAlpine y su equipo son ya todos unos expertos en impresión en 3D, después de haber desarrollado una oreja biónica e incluso un tipo de tejido electrónico que se podría utilizar como piel artificial.

Sin embargo, para el desarrollo del ojo se encontraban con el hándicap de imprimir sobre una superficie curva.

Por eso, el primer paso fue comprobar que la tinta a base de partículas de plata se secaba uniformemente sobre la semiesfera, sin caer por los lados.

A continuación, utilizaron materiales poliméricos semiconductores para imprimir fotodiodos que transformarían la luz en electricidad, del mismo modo que en el ojo se transforma la luz en impulsos nerviosos que viajan al cerebro.

El resultado, como afirman en el estudio, es un dispositivo multifuncional integrado, que consta de fotodetectores acoplados ópticamente y diodos emisores de luz.

Todo el proceso de fabricación les lleva aproximadamente una hora, tras la que consiguen una eficiencia en la transformación de luz a electricidad del 25%.

El dispositivo aún no es más que un prototipo, al que le queda mucho por pulir.

Sin embargo, los resultados pueden competir con los de otros dispositivos similares, fabricados en instalaciones de microfabricación, con el valor añadido de imprimir sobre una superficie curva y utilizar una sola herramienta de impresión en 3D, bajo condiciones ambientales.

Fuente: Hipertextual