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角膜是眼睛的“鏡頭”，據(jù)統(tǒng)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。但由于角膜供體有限，許多需要角膜移植的患者只能在黑暗里等待。
近日，南開大學電子信息與光學工程學院徐文濤教授團隊設計并概念驗證了一種具有感覺的人造智能角膜，其不僅可以模仿眼輪匝肌的收縮，像人類原生角膜一樣具有保護、觸覺感知和光折射功能，并且拓展了光感知和環(huán)境交互能力，為眼睛在光強度不斷變化的環(huán)境中提供了額外的自適應保護，比人類原生角膜和傳統(tǒng)人造角膜更加智能。該研究成果近日發(fā)表在國際期刊《自然?通訊》上。
南開科研團隊想讓人造角膜“會眨眼”
為何要研究人造角膜？
角膜看起來薄而透明，實際上是身體神經(jīng)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）。
角膜位于眼睛的前部，是一種具有光聚焦功能的透明結(jié)構(gòu)，可以保護虹膜和晶狀體不受外來物質(zhì)的損傷。角膜是人體神經(jīng)最密集的部位，因此對外來污染物非常敏感，觸摸角膜會引起不自主的眼瞼閉合反射（角膜反射）。然而，角膜疾病能夠致盲，目前，全世界有超過１０００萬人患有雙側(cè)角膜盲。同種異體供體角膜移植（即角膜移植）是治療這種疾病最常見的醫(yī)療手段，但由于供體角膜的稀缺，只有約七十分之一的患者可以接受角膜移植手術(shù)，目前有１２７０萬患者仍在等待中。
為了解決這一問題，符合光學和透明度要求的人工角膜替代物應運而生。然而，雖然現(xiàn)有的人工角膜可以承擔天然角膜的部分功能，例如保護和光折射等，但其無法重建觸覺，因此也就無法實現(xiàn)角膜反射。因此，嘗試開發(fā)一種具有觸覺，甚至具有感官擴展和交互功能的“智能”人工角膜，對于角膜盲患者的視力恢復具有重要意義。此外，這些功能必須通過內(nèi)置的“隱形”電子器件來實現(xiàn)，以達到天然角膜的高透明度和低霧度。
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