Glaukoma, sekumpulan penyakit yang merosakkan saraf optik, menjejaskan lebih daripada dua juta orang Amerika dan merupakan penyebab utama kebutaan di dunia kedua.
Mereka yang berisiko untuk membangunkan penyakit ini-biasanya sesiapa yang berumur 60 tahun atau mereka yang mempunyai sejarah keluarga-biasanya pergi ke doktor mereka untuk pemeriksaan tiga atau empat kali setahun. Tueng Shen, seorang profesor oftalmologi di University of Washington, mengatakan bahawa itu tidak cukup baik.
"[Kaedah semasa] mengehadkan keupayaan kami untuk memaparkan orang, dan kadang-kadang kami tidak menemui perubahan sehingga lama selepas mereka telah berlaku, " katanya.
Penyelesaiannya, yang dikembangkannya dengan sesama profesor Karl Böhringer: implan prototipe yang menunjukkan tanda-tanda amaran awal secara real time, sehingga dokter dapat memulai pengobatan lebih proaktif daripada sebelumnya.
Di luar retina buatan berasaskan foto-diod, ini adalah kali pertama sesiapa yang cuba memasang implan elektronik terus ke mata. Para penyelidik dan syarikat yang paling dekat telah datang adalah memasukkan kecerdasan ke dalam kanta lekap. Satu sistem yang dibangunkan di University of Michigan memberikan penglihatan malam pemakai, dan satu dari Google menggunakan sensor untuk memantau tahap glukosa.
Penyebab utama glaukoma adalah peningkatan tekanan di dalam mata yang disebabkan oleh pembentukan cecair. Tekanan tambahan boleh melakukan kerosakan yang tidak boleh diperbaiki kepada saraf optik dan mencegahnya daripada berfungsi.
Semasa pemeriksaan glaukoma tradisional, seorang doktor menggelembung mata pesakit dan menggunakan udara kecil. Kekuatan itu mendorong kornea, yang menunjukkan tahap tekanan di dalam mata.
"Ia sangat mirip dengan bagaimana anda melihat seberapa baik bola keranjang [melambung], " jelas Shen. "Anda memerah."
Tetapi, Shen menegaskan, jumlah tekanan boleh berubah dengan cepat, yang bermaksud pesakit harus mempunyai pemantauan yang lebih kerap.
"Ia seperti ujian gula darah, " kata Shen. "Ia satu proses yang progresif. Ini kenaikan dan jatuh dan bangkit dan jatuh dan ketidakpatuhan umum yang akan menyebabkan kerosakan. "
Biasanya, ia memerlukan banyak pesakit untuk mengesan masalahnya sendiri. Tidak konsisten tekanan perlu melampau dan berkepanjangan sebelum pesakit mungkin mempunyai gejala yang ketara, termasuk kesakitan dan muntah yang melampau.
Satu implan akan membenarkan doktor memantau masalah dan memulakan rawatan sebelum terlambat, kata Shen.
Böhringer, yang membangunkan peranti itu dengan Shen, mengatakan reka bentuk implan itu sangat mudah: Ia terdiri daripada sensor tekanan, pemproses kecil dan antena. Penyelidik berhasrat untuk dimasukkan ke dalam kanta buatan semasa pembedahan katarak, selepas itu antena, dibalut di sekitar perimeter lensa, menghantar data dari sensor ke peranti luar.
Antena yang sama juga mengumpul tenaga untuk kuasa tanpa kuasa cip itu-sama dengan cara jus sikat gigi elektrik.
Penyelidik merancang sensor agar sesuai dengan mudah di dalam implan katarak sedia ada. (Universiti Washington) Böhringer membayangkan alat kawalan luaran, mungkin saiz telefon bimbit, akan menyediakan kuasa dan mengumpulkan dan menghantar data tekanan.
"Mungkin telefon bimbit masa depan itu sendiri boleh mempunyai keupayaan, " tegasnya, "tetapi itu sesuatu yang perlu kita teliti."
Kerana sistem ini direka untuk membenamkan implan katarak sedia ada, pesakit tidak perlu menjalani pembedahan tambahan. Ini adalah titik permulaan yang baik, kata Shen, kerana faktor risiko kedua-dua penyakit itu sama. Doktor melakukan kira-kira tiga juta pembedahan katarak setiap tahun, bilangan yang menunjukkan penyelidikan akan meningkat dengan mantap sepanjang dekad yang akan datang.
Kedua-dua profesor dengan cepat menekankan bahawa implan mereka masih merupakan prototaip peringkat awal, atau bukti konsep.
"Ini tidak bersedia untuk menanam sekarang, " kata Böhringer, "Ia hanya mempunyai semua komponen untuk menunjukkan bahawa ia boleh dilakukan."
Prototaip mereka juga jauh lebih besar daripada implan in vivo yang perlu dilakukan; ia diukur dalam sentimeter, dan ia perlu menurunkan kepada milimeter untuk dimuatkan di dalam mata.
Ia boleh menjadi selama lima tahun sebelum mereka bersedia untuk ujian manusia, kata Böhringer. Tetapi aplikasi untuk sistem Shen dan Böhringer akhirnya boleh menghalang Glaucoma. Sensor tersebut sudah dapat mengesan perubahan suhu, sehingga mereka dapat mengubahnya untuk mengesan hal-hal seperti tingkat keasaman mata, antara lain ukuran kesehatan.
"Ini lebih daripada satu platform, " kata Shen, "kami sedang membina asas-keseluruhan kumpulan cara yang berbeza untuk mendekati kesihatan."
