Os cientistas desenvolveram recentemente aquilo que se pode chamar de primeiro protótipo para um olho biónico. Uma série de sensores de luz impressos em 3D e por sua vez implantados sobre uma superfície em forma de globo ocular. Aquilo que se acredita é que uma versão ampliada deste dispositivo possa no futuro restaurar a visão aos cegos, ou até melhorar a visão das pessoas que já a tenham.

Num estudo publicado esta semana na Advanced Materials , o protótipo foi descrito como sendo um dispositivo elaborado utilizando fotodetectores feitos com base em polímeros. Estes polímeros de alto desempenho totalmente impressos em 3D permitiram aos  investigadores da Universidade de Minnesota imprimir uma matriz sensível à luz, composta principalmente por partículas de prata e materiais semicondutores, sobre uma superfície abobadada feita de vidro.

Parecendo que não, o grande desafio foi mesmo o de conseguir que o material impresso se agarrasse à superfície arredondada a imitar o olho humano, para conseguir converter luz em eletricidade.

A tinta de polímero semicondutor é impressa e otimizada para a camada ativa  fotodetectora, alcançando uma eficiência externa de 25,3%, que por sua vez é comparável àquela das contrapartes microfabricadas que compõem o protótipo do olho biónico.

Mas ainda faltam vários passos…

olho biónico

Embora o dispositivo pareça já um globo ocular, o conceito ainda não atingiu o estádio em que poderá ser transplantado para um humano, substituindo em absoluto um olho funcional. Aquilo que se tentou fazer foi uma prova de conceito, que abre caminho a outros saltos científicos, com vista a ajudar a desenvolver um olho biónico genuíno e completamente operacional.

O percurso foi longo, tal como foi explicado. A equipa de investigação de Engenharia Mecânica liderada por Michael McAlpine começou por construir uma cúpula de vidro hemisférica (seccionada em metade), semelhante em forma e tamanho a um globo ocular humano. Depois, usando uma impressora 3D multimaterial personalizada, a equipa estabeleceu uma base, ou andaime, composta por partículas de prata. Em seguida, os investigadores usaram polímeros semicondutores para imprimir fotodiodos capazes de converter luz em corrente elétrica. Este processo de fabricação demora cerca de uma hora, mas conseguiram uma eficiência “visual” de 25%, o que prova que o conceito resulta e será utilizado no futuro.

Uma vez conseguido este passo, a equipe gostaria agora de criar um protótipo no qual os receptores de luz trabalhem com uma eficiência maior, uma vez que 25% é abaixo do desejado para reproduzir a informação visual.

Actualmente o desafio desta equipa é encontrar um material macio e utilizável em forma arredondada, em substituição do vidro, que lhes permita utilizar a impressão 3D para instalar os componentes.

“Uma coisa eu tenho a certeza: antes era cego e agora vejo…” João 9:25Olho biónico

Mas segundo os investigadores da Universidade de Minnesota esta pesquisa deverá demorar, na medida em que a capacidade de imprimir matrizes fotossensíveis numa superfície arredondada é extremamente complexa mas fundamental, porque é o facto de haver uma semelhança “aproximada” com o “olho natural” que faz o conceito resultar. E para além do material semelhante a um olho humano, é necessário o 3D Printing a funcionar correctamente sobre esse material, para instalar os componentes que vão converter a luz recebida em corrente elétrica, o que fará com que o córtex visual do cérebro possa “entender” correctamente esses impulsos.

Só depois de todas estas dificuldades ultrapassadas é que a equipa se pode preocupar com o ligar o olho biónico ao cérebro, para que este possa então processar os estímulos visuais… E esta ligação poderá não ser fácil de fazer!

Contudo o olho biónico não é caso único. Estamos actualmente a dar os últimos passos para desenvolver rins biónicos. Também já foram transplantados pulmões artificiais para porcos e os investigadores checos da Brno University of Technology já desenvolveram pulmões impressos em 3D.

No passado já foram testados corações impressos em 3D Printing. E também em Espanha, cientistas da Universidade Carlos III de Madrid, do CIEMAT (Centro de Energia, Pesquisa Ambiental e Tecnológica), e do Hospital General Universitário Gregorio Marañón, em colaboração com a empresa BioDan Group, apresentaram um protótipo para uma bioprinter 3D, que pode criar totalmente pele humana funcional.

Portanto e de facto, ainda que o desenvolvimento do olho biónico demore um pouco mais, é só mesmo uma questão de tempo!

***Aceite a sugestão do Bit2Geek e leia É possível construir naves espaciais de madeira? Vem aí uma madeira futurista?