Ritorno alla vista grazie alla stampa 3D

Ormai quasi ogni giorno siamo confrontati con la sorprendente tecnologia della stampa 3D dai livelli e dalle innumerevoli applicazioni che riescono ad utilizzarla creando sempre notizie che lasciano a volte divertiti a volte stupiscono fino a far restare il lettore quasi a bocca aperta. È ancora più incredibile se si pensa che quello a cui si sta assistendo nei laboratori di ricerca si avvicina ormai a ciò che siamo abituati a chiamare fantascienza. Nella  nostra  quotidianità  spesso  diamo  per  scontato  molte  delle  nostre  funzioni biologiche come  respirare,  sentire, vedere,  toccare,  senza  soffermarci  sulla  loro complessità e sul fatto che non tutte le persone ne possono usufruire allo stesso modo. È proprio dall’esigenza e dal desiderio di queste persone di ritrovare questa funzionalità perduta che nasce la ricerca di cui vogliamo parlare in questo articolo.

I ricercatori del Bionics Institute, di 3D System Project 1200 e di una società chiamata evok3d, stanno lavorando da diversi anni ad un progetto chiamato “Occhio Bionico” che mira a restituire la vista ai pazienti che soffrono di retinite pigmentosa e della degenerazione della macula. In linea generale, la retinite pigmentosa è una malattia genetica dell’occhio che causa una distrofia retinica progressiva in cui si creano delle anormalità nei fotorecettori (coni e bastoncelli), dell'epitelio pigmentato retinico o della retina stessa. La degenerazione della macula invece è una malattia dovuta all’età ed è una patologia che colpisce la zona centrale della retina chiamata appunto Macula. Entrambe queste patologie possono portare alla perdita graduale e progressiva della vista.
Questo dispositivo, che è ancora in fase di test, è utilizzabile su pazienti non cechi dalla nascita e che abbiano ancora un nervo ottico e una corteccia visiva sani oltre ad alcune cellule gangliari della retina ancora attive.
L’Occhio Bionico è stato già sperimentato su un numero ristretto di pazienti dando degli ottimi risultati essendo stato in grado di migliorare in modo consistente le capacità visive.

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Per produrre i prototipi necessari alla sperimentazione, il Bionic Institute si è avvalso della collaborazione di evok3D una società specializzata in stampa 3D, scansione e tecnologie avanzate di stampa additiva. Allo scopo sono state utilizzate stampanti del tipo Project 1200 3D: tale stampante utilizza la tecnologia stereolitografica (SLA) e, oltre per realizzare prototipi, viene utilizzata per realizzare anche modelli ricchi di dettagli.
Sfrutta la tecnologia DLP (Digital Light Processing) con LASER LED per stampare strati di 30 micron (0,03 mm) con risoluzione di 56 micron (risoluzione effettiva di 585 dpi). Queste caratteristiche di stampa permettono di realizzare pezzi dettagliati e lisci e di produrre componenti finiti, come i connettori per elettronica.

Chris William, professore associato e ricercatore senior del Bionic Institute, spiega che è possibile ottenere un prototipo in sole 4 ore con questo tipo di stampante mentre precedentemente si necessitava di settimane se non mesi. Si è iniziato a parlare di occhio bionico più o meno 10 anni fa ma solo recentemente, grazie anche all'avvento della stampa 3D, si è riusciti ad avere un prototipo per concludere i primi studi clinici.

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Il sistema di visione bionico comprende una telecamera montata su un paio di occhiali che riprende le immagini che vengono rielaborate da un minicomputer. I dati vengono poi trasmessi tramite un microchip posizionato nella parte posteriore dell'occhio; questi segnali vengono poi convertiti in impulsi elettrici in grado di stimolare il nervo ottico attraverso un array di elettrodi impiantato nella parte posteriore della retina. Gli impulsi attraverso il nervo ottico vengono trasferiti alle aree cerebrali preposte all'elaborazione dei segnali visivi dove vengono interpretati come un'immagine che il paziente può vedere.

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Con i prototipi attuali, i pazienti non vedono esattamente allo stesso modo di una persona con il sistema visivo integro ma il risultato è un’immagine in bianco e nero a bassa risoluzione, l’equivalente di 60 pixel che il cervello deve abituarsi a interpretare con la riabilitazione visiva. Non è necessario un enorme sforzo, comunque, per cominciare a intravedere la forma delle cose e distinguere i contrasti delle varie forme. In questo modo la tecnologia è riuscita a dimostrare di essere in grado di permettere ad individui non vedenti di passeggiare senza particolare assistenza.

Ovviamente è ancora molta la strada da percorrere ma queste sperimentazioni sono una buona base di partenza su cui costruire gli studi futuri grazie anche all'evoluzione sempre crescente della tecnologia e all'avvento delle nuove tecniche di stampa 3D. Questo regalerà così una luce di speranza a tutti coloro che desiderano un giorno di poter tornare a vedere ancora ed è allora che la fantascienza si fonderà con la realtà dando vita alla nuova scienza.

Orlando Rossi -­ Open Biomedical Initiative

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Bionics Institute

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