EUGENE, BRATISLAVA. Fraktálové štruktúry zo špeciálnych nanočastíc pripomínajú kvety. Dôležitejšie však je, že dokážu obnoviť kontakt vonkajšej časti sietnice s vnútornou a optickým nervom.
Tým by mohli vrátiť zrak ľuďom postihnutých rôznymi ochoreniami. V časopise Physics World to tvrdí fyzik Richard Taylor z Oregonskej univerzity v Eugene.
Zbierať svetlo
"Nanokvety" z kovových častíc v meradle nanometrov (miliardtín metra) budú rásť alebo sa samé zhromažďovať v rámci procesu, ktorý sa označuje ako agregácia s obmedzenou difúziou.
Vytvoria takzvané fraktály, ktoré napodobňujú, ale aj komunikujú s neurónmi. Fraktály sú pritom telesá s nepravidelnými krivkami či tvarmi, ktorých každá zložka, ak sa na ňu lepšie pozrieme, má rovnaký tvar.
V matematike sa tomu hovorí samopodobnosť. Fraktálmi sú mnohé prírodné útvary, aj neuróny, no súčasné komerčné elektronické čipy nie.
Richard Taylor si myslí, že ak oční chirurgovia implantujú fraktálne nanokvety do očí nevidiacich pacientov, tieto štruktúry poskytnú rozhranie, ktoré bude zbierať svetlo zachytené vonkajšou sietnicou a odvádzať ho s takmer 100-percentnou účinnosťou na neuróny vnútornej sietnice.
Tá ho ďalej odovzdá do optického nervu, odkiaľ poputuje do zrakového centra mozgu na spracovanie videného.
Oko ako kamera
Vedec sa domnieva, že taký postup odstráni súčasné problémy s umiestňovaním fotodiód za oči, spôsobené obmedzenosťou existujúcich elektronických čipov, ktoré neumožňujú dostatočné prepojenie s neurónmi.
"Takpovediac biologické zadrôtovanie neuróny v sietnici je fraktálne, no čipy nie sú fraktálne. Sú to iba malé štvorčeky s elektródami, ktoré ponúkajú minimálne prekrývanie s neurónmi," povedal.
Členovia jeho tímu začnú toto leto experimentovať s rôznymi kovmi, aby našli najvhodnejší materiál pre rast nanokvetov na implantovateľných čipoch.
Taylorova teoretická koncepcia fotodiód založených na fraktáloch sa zrodila v roku 2003 a vychádzal pri nej z pozoruhodnej podobnosti medzi okom a digitálnou kamerou.
"Predné konce obidvoch systémov tvorí nastaviteľná štrbina v zloženej šošovke, pričom sú vďaka technickým pokrokom každý rok podobnejšie.
Digitálne kamery sa blížia ku kapacite zachytávania 127 megapixelov, ktorú má ľudské oko, no implantáty založené na súčasných čipoch poskytujú kvôli svojmu nedostatočnému rozhraniu obrazové rozlíšenie iba približne 50 pixelov," vysvetlil Richard Taylor.
Hľadanie vhodného kovu pre nanokvety je dôležité najmä kvôli vylúčeniu prípadných problémov s toxicitou.
Zdroj: Komuniké University of Oregon z 5. 5. 2011.
