- De Argus II – elektroden in je oog en een camera op je bril
- Flinterdunne chips aangedreven door minuscule batterijen – de Alpha IMS
- De rest van je leven perfect zicht met de Ocumetrics Bionic Lens
- Bovenmenselijk gezichtsvermogen binnenkort werkelijkheid?
De wereld telt bijna 40 miljoen blinden, en nog eens 124 miljoen mensen lijden aan oogaandoeningen die een visueel handicap veroorzaken. Veel onderzoekers zijn bezig met het ontwikkelen van manieren om het gezichtsvermogen te herstellen. De technologie staat nog in de kinderschoenen maar er worden al verschillende bionische ogen getest. Deze devices kunnen in de toekomst overigens meer dan ‘alleen maar’ het gezichtsvermogen herstellen; de minuscule stukjes technologie geven ons binnenkort ook bovenmenselijke capaciteiten. Met sommige systemen kunnen we bijvoorbeeld met behulp van infraroodfunctionaliteit ‘s nachts zien en ook maken we met lens-implantaten binnenkort zelfs video-opnamen. Op de lenzen kunnen ook medische gegevens zoals hartslag en bloedwaarden weergegeven worden en met augmented reality-integratie zien we informatie over het object waar we naar kijken. Met het Internet of Things kunnen bionische ogen in de toekomst ook communiceren met andere devices. In dit artikel bespreken we niet alleen de huidige ontwikkelingen maar ook wat er in de toekomst mogelijk is.
De Argus II – elektroden in je oog en een camera op je bril
Retinachips zijn de enige ‘bionische ogen’ die door de FDA goedgekeurd en commercieel beschikbaar zijn. Het high-tech bril-en-chip-systeem Argus II werd ontwikkeld door Second Sight in Californië. Dit systeem kan bij mensen met een visuele beperking als gevolg van maculadegeneratie of retinitis pigmentosa, het gezichtsvermogen tot op zekere hoogte herstellen. De Argus II is een tweedelig systeem dat bestaat uit een reeks minuscule lens-implantaten en een speciale bril met een camera. Beelden van de camera worden omgezet in elektrische signalen en draadloos verzonden naar het implantaat. De elektroden activeren vervolgens het netvlies, de prikkels worden naar de oogzenuw gestuurd en de hersenen maken daar vervolgens visuele patronen van. De Argus II prothese geeft de gebruiker de mogelijkheid om vormen, bewegingen en licht waar te nemen maar omdat de chip maar 60 fotodiodes bevat, is het niet in staat het gezichtsvermogen volledig te herstellen. Om goed te kunnen zien zou het implantaat bijna een miljoen fotodiodes moeten bevatten. Het Argus II-systeem geeft gebruikers wel een zekere mate van zelfstandigheid; ze kunnen bijvoorbeeld zelf de straat oversteken en tekst bestaande uit grote letters lezen. De volgende generatie bionische ogen bevat waarschijnlijk veel grotere aantallen fotodiodes waardoor de implantaten beter zicht kunnen bieden, zelfs met kleur. Er wordt ook onderzoek gedaan naar mogelijkheden om het netvlies compleet te omzeilen en in plaats daarvan de hersenen rechtstreeks te stimuleren.
Flinterdunne chips aangedreven door minuscule batterijen – de Alpha IMS
Een ander bionisch oog systeem is de Alpha IMS, gemaakt door Retinal Implant AG. Het is een flinterdunne chip die wordt aangedreven door een kleine batterij achter het oor. In tegenstelling tot het Argus II-systeem, maakt de Alpha IMS geen gebruik van externe camera’s. Door middel van de 1.500 lichtgevoelige fotodiodes in de chip onder de retina wordt het gezichtsvermogen van de gebruiker aanzienlijk hersteld. De chip is met een dunne kabel via de orbitale holte en door het bot van de slaap verbonden met een batterij achter het oor. Wetenschappers aan de Universiteit van Oxford hebben dit bionische oog onlangs bij Rhian Lewis geïmplanteerd, een Engelse vrouw die door de ongeneeslijke oogziekte retinitis pigmentosa blind werd. Na de implantatie van de Alpha IMS kreeg ze haar gezichtsvermogen gedeeltelijk terug. Ze ziet de wereld nu in zwart-wit: het beeld is wazig en flikkert een beetje maar ze kan dingen onderscheiden die ze al jaren niet gezien heeft. De implantaten zijn tijdens klinische onderzoeken bij 36 patiënten meer dan zeven jaar lang getest en het systeem heeft onlangs de CE-markering ontvangen; een Europese certificering die de veiligheid en de voordelen van het implantaat valideert.
De rest van je leven perfect zicht met de Ocumetrics Bionic Lens
Het dragen van een bril of contactlenzen behoort binnenkort tot het verleden. Met de Ocumetrics Bionic Lens, uitgevonden door Dr. Garth Webb van Ocumetrics Technology Corp, krijgen mensen met een verminderd gezichtsvermogen binnenkort bovenmenselijk zicht. De bionische lens, die eruit ziet als een kleine knoop, is het product van $3 miljoen aan investeringen en acht jaar onderzoek. Tijdens een pijnloze ingreep wordt de gevouwen, bionische lens met een injectiespuit in het oog ingebracht. De procedure duurt niet langer dan acht minuten. Na tien seconden ontvouwt de lens zich en is het gezichtsvermogen niet alleen direct hersteld maar ook verbeterd; patiënten kunnen zelfs tot drie keer beter zien. De kwaliteit en de werking van bionische lens kunnen niet afnemen dus het gezichtsvermogen blijft altijd perfect. De procedure is veel veiliger dan laserchirurgie, wat kan resulteren in complicaties zoals verblinding en problemen tijdens het rijden in het donker. Allereerst wordt de Ocumetrics lens getest op dieren, waarna klinische onderzoeken van start gaan op de ogen van blinde mensen. Omdat het oog volledig volgroeid moet zijn voordat de procedure gedaan kan worden, is het bionische implantaat alleen geschikt voor volwassenen boven de 25. Webb hoopt zijn bionische lens in 2017 op de markt te kunnen brengen.
Bovenmenselijk gezichtsvermogen binnenkort werkelijkheid?
Bionische oogimplantaten herstellen in de toekomst niet alleen ons gezichtsvermogen. Dankzij de exponentiële ontwikkelingen in de neurowetenschappen en sensortechnologie geven ze ons straks zelfs bovenmenselijk zicht. De eerste generatie bionische ogen met externe camera’s die in 2010 ontwikkeld werd gaf alleen korrelige, vage beelden weer. Dit waren de voorlopers van het Argus II-systeem. De nieuwste generatie bionische ogen bieden veel hogere resoluties en hebben geen extern gemonteerde camera’s meer nodig. Deze zijn in de toekomst zo klein dat ze in het oog zelf worden opgenomen. In de komende jaren wordt het mogelijk zijn om gigapixels te sturen aan de oogzenuw en de visuele centra van de hersenen. Hiermee kan bovenmenselijk gezichtsvermogen gecreëerd worden. De kosten van deze bionische ogen zullen ook aanzienlijk dalen – van tienduizenden dollars nu, tot rond de $ 100 in de toekomst.
