一个喷墨打印的人工视网膜模型

全球约有3亿人视力受损。色素性视网膜炎(RP)和年龄相关性黄斑变性AMD涉及视网膜感光细胞的退化，是部分或完全丧失视力的主要原因。人眼的视网膜由数层细胞组成，其中包括视杆细胞和视锥细胞，视杆细胞和视锥细胞分别将光转化为电信号，并分别负责夜视和色觉。随着…的发展生物医学在过去的几十年里，设计用于部分恢复视力的视网膜假体已经取得了进展。然而，基于传统硅、金属或刚性电极的电极具有较差的灵活性和生物相容性。

近年来，光敏有机电子材料已被证明是一个非常有前途的工具，甚至移植在体内，以转导光刺激到无功能的视网膜。该材料具有机械柔性，因此它们适用于柔性和共形基材，并可通过油墨沉积。到目前为止，在人工视网膜应用中，每次只考虑一种聚合物半导体的光谱响应。然而，为了考虑颜色视觉，对可见光谱的不同部分光敏的不同聚合物的像素化是必要的(颜色敏度)，模仿光感受器的那些。

这个多学科的国际团队演示了像素化人工视网膜颜色敏感模型的设计和制造，其中每个聚合物点都通过喷墨打印沉积下来(图1)。三种聚合物半导体的光谱吸收曲线模拟棒的光谱吸收曲线，以及提供颜色敏感性的视锥细胞，被放置在一个同心布局中，简化了人类视网膜的解剖方案。

该团队验证了光转导过程，从人工视网膜到生物电解质溶液模拟细胞外液体，在我们的组织中发现，通过一种新型封闭的三明治型光电器件，产生了与视网膜中发现的信号兼容的电信号(图2)。它结合了电生理学、有机光伏和染料敏化太阳能电池的技术，与传统的电生理学研究系统相比，有一些优势:它结构紧凑，易于操作，易于运输，大小可控，需要少量的生物电解质，因此允许使用通常在电子工程/物理/化学实验室中发现的工具。通过三色像素化的光敏技术可以将入射光从光谱和空间上分辨出来。并对各种光敏聚合物的生物相容性进行了研究。

人工视网膜模型的像素的数量与不同的吸收光谱,模仿彩色光感受器的敏感性的眼睛,与生理介质界面上的是42100年,人工光感受器的密度是∼11000像素/ cm2和相应的空间分辨率是267 dpi(每英寸点),像素直径为95微米，相当于人类头发的直径(图3)。未来的研究应该比较和研究人工视网膜模型与生物模型的相互作用。印刷技术使不同的材料可以放置在选择的位置。针对基于个性化医疗的未来,和高分辨率技术的发展(即≤10微米人类视网膜感光细胞的直径),能想到的第一个视网膜成像一个人然后打印像素空间复制他们的位置。

这项研究发表在科学报告．