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日本开发出植入眼球中使用的CMOS人工视觉元件 |
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| http://cn.newmaker.com
3/10/2011 8:52:00 AM
日经BP社
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由日本奈良尖端科学技术大学院大学、大阪大学、九州大学及日本尼德克（NIDEK）组成的共同研发小组开发出了植入眼球中使用的人工视觉元件。由在柔性基板上形成的半导体芯片产生电流脉冲来刺激视网膜产生光感（能看见光的感觉）。通过调整刺激视网膜的Pt（白金）电极的尺寸和形状，减小了电刺激对视网膜的损伤。该元件适用于患有视网膜色素变性等疾病，视力明显丧失的患者。研究组已将此次开发的元件植入兔子眼球，观测到了对光反应的脑波。今后计划在完成耐用性和安全性验证后，将其应用于人体临床试验上。该成果的具体内容将在2011年3月24～27日于神奈川工科大学举行的“2011年春季 第58届应用物理学相关联合演讲会”上发表。
日本奈良尖端科学技术大学院大学等开发的人工视觉元件是在聚酰亚胺基板上排列9个由CMOS半导体芯片和Pt电极组成的电刺激元件组成的。元件的外形尺寸为6.5mm见方，具有能沿眼球曲面弯曲的柔软性。Pt电极的直径为0.5mm，半导体芯片为0.4mm见方。半导体芯片由0.35μm工艺的CMOS电路组成，起到产生电流脉冲等作用。通过将Pt电极像子弹那样加工成尖端圆滑的形状，得以加载正负两种（双极性）电流脉冲。从而减小了采用单极性电流脉冲时容易产生的带电而对视网膜形成的损伤。采用兔子的验证实验中，将半导体芯片通过有线连接到外部电源和控制装置上。子弹状Pt电极方面，已在不配备半导体芯片的状态下实施了植入视网膜疾病患者眼球中的临床实验，已证实患者能够产生光觉。
据研发小组介绍，此次的人工视觉元件能够通过比较简单的手术植入眼球。在实用阶段，设想采用由装在眼镜等上的摄像元件，通过无线向半导体芯片提供电信号，然后经由金属电极将信号传给视网膜的使用方法。“最终目标是在此次的元件中集成摄像元件等”（日本奈良尖端科学技术大学院大学物质创成科学研究科助教野田俊彦）。电源则设想采用从体外无线方式向植入耳后的小型装置供应的方法等。今后，将把电刺激元件的集成个数提高到1000个以上，同时验证植入人体眼球后的耐用性和安全性。（记者：大下 淳一）
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