Novo Tipo De Implante Ocular Pode Ajudar Pessoas Cegas a Enxergar Novamente

Cientistas criaram um novo tipo de implante ocular que pode ajudar pessoas cegas a enxergar novamente. Feito com um material especial chamado telúrio, o dispositivo transforma luz, inclusive a luz infravermelha, que os olhos humanos normalmente não veem, em sinais que o cérebro consegue entender. Ele foi testado com sucesso em camundongos e macacos, melhorando a resposta à luz sem precisar de baterias ou aparelhos externos. Essa tecnologia pode, no futuro, devolver a visão a pessoas com doenças graves nos olhos.

Na natureza, alguns animais, como as cobras e as raposas, conseguem enxergar melhor o ambiente porque captam tanto a luz visível quanto a luz infravermelha, um tipo de luz que os olhos humanos não conseguem perceber.

Isso acontece porque nossos olhos não têm sensores capazes de detectar esse tipo de luz, que tem menos energia e não ativa nosso sistema visual. No entanto, em pessoas com doenças oculares graves, como a degeneração macular, a capacidade de enxergar no infravermelho poderia ajudar bastante, especialmente em ambientes escuros ou com pouca luz.

Por isso, criar tecnologias que permitam ver não só a luz comum, mas também o infravermelho, pode trazer grandes avanços para quem tem perda de visão.

Cientistas estão desenvolvendo implantes oculares para ajudar pessoas cegas ou com deficiência visual a voltarem a enxergar. Neste estudo, pesquisadores da Fudan University, Shanghai, criaram um novo tipo de prótese de retina, ou seja, um dispositivo que substitui parte da função dos olhos usando um material especial chamado telúrio, organizado em fios microscópicos chamados nanofios. 

Esse material tem a capacidade de transformar luz, tanto visível quanto infravermelha (como a usada em controles remotos ou visão noturna), em sinais elétricos, o que pode ser usado para estimular o olho e enviar informações ao cérebro.

Um dos principais desafios na criação de próteses oculares é que elas geralmente precisam de baterias ou equipamentos externos para funcionar. Esse novo dispositivo, no entanto, não precisa de fonte de energia externa, ele aproveita diretamente a luz do ambiente. 

Além disso, ele pode captar uma faixa de luz maior do que os olhos humanos normalmente conseguem, incluindo a luz infravermelha. Isso significa que, além de restaurar a visão comum, ele poderia permitir que uma pessoa “visse no escuro”, algo que seria especialmente útil para quem perdeu os fotorreceptores (as células dos olhos que captam a luz).

Nanofios de Tellurium

Para entender como esse dispositivo funciona, os cientistas primeiro fizeram testes teóricos e de laboratório para analisar como os nanofios de telúrio reagem à luz. Eles descobriram que, por conta da forma como os fios foram organizados e das características do material, era possível gerar sinais elétricos muito fortes ao receber luz, inclusive a luz infravermelha, que normalmente não é percebida por olhos humanos.

Depois, eles fizeram testes práticos em camundongos cegos. Implantaram o dispositivo em uma região específica atrás do olho, chamada espaço subretiniano. Esse lugar foi escolhido porque é onde normalmente ficam os fotorreceptores danificados, e o dispositivo serviria justamente para substituí-los.

Após o implante, os cientistas observaram como o cérebro dos camundongos reagia à luz. E os resultados foram animadores: os animais voltaram a apresentar reações normais à luz, como contração da pupila.  

Também foram feitos testes de comportamento, como aprender a identificar qual caixa continha água ao ver um sinal luminoso. Os camundongos com o implante aprenderam muito mais rápido do que os que não tinham o dispositivo, mesmo com níveis muito baixos de luz, cerca de 80 vezes menores do que os limites considerados seguros para humanos. 

Depois disso, os testes foram feitos em macacos (Macaca fascicularis), que têm olhos mais parecidos com os humanos. O dispositivo foi implantado com segurança, se fixou bem à retina e respondeu a estímulos tanto de luz visível quanto infravermelha, mostrando que pode funcionar também em organismos mais complexos.

Uma nanoprótese de última geração que restaura e aprimora a visão. O telúrio possui amplo espectro de absorção óptica, da luz visível à infravermelha (canto superior esquerdo). Uma nanoprótese de telúrio implantada subretinianamente substitui fotorreceptores degenerados e gera fotocorrentes que convertem essa luz em sinais elétricos, esses sinais são enviados através da retina (canto inferior esquerdo) até o cérebro no córtex occipital (canto superior direito), onde são interpretados como imagens. Fotocorrentes gigantes, espontâneas e sem viés, além de uma implantação minimamente invasiva, são obtidas por meio da engenharia de assimetria e da morfologia da rede de nanofios (canto inferior direito). Juntas, essas propriedades fazem das redes de nanofios de telúrio (TeNWNs) a próxima geração da tecnologia de próteses visuais.

Este estudo mostrou que é possível criar uma prótese de retina que capta luz visível e infravermelha e transforma essa luz em sinais elétricos capazes de ativar os nervos visuais e enviar informações ao cérebro. O implante é pequeno, biocompatível (ou seja, não causa rejeição) e não exige baterias ou fios externos.

Além de restaurar a visão comum, ele pode permitir que pessoas cegas tenham acesso a uma nova forma de visão no escuro, algo inédito. 

Embora os testes tenham sido feitos em animais, os resultados são muito promissores para, futuramente, ajudar seres humanos com deficiência visual a enxergarem novamente, com uma solução mais segura e eficaz do que as disponíveis atualmente.

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Tellurium nanowire retinal nanoprosthesis improves vision in models of blindness

SHUIYUAN WANG, CHENGYONG JIANG, YIYE YU, ZHENHAN ZHANG, RUGE QUHE, RUYI YANG, YUFEI TIAN, XINDONG CHEN, WENQIANG FAN, YINGE NIU, BIAO YAN, CHUNHUI JIANG, YANG WANG, ZHEN WANG, CHUNSEN LIU, WEIDA HU, JIAYI ZHANG, AND PENG ZHOU 

SCIENCE, 5 Jun 2025, Vol 388, Issue 6751

DOI: 10.1126/science.adu2987

Abstract:

Present vision restoration technologies have substantial constraints that limit their application in the clinical setting. In this work, we fabricated a subretinal nanoprosthesis using tellurium nanowire networks (TeNWNs) that converts light of both the visible and near-infrared–II spectra into electrical signals. The broad-spectrum coverage is made possible by a combination of narrow bandgaps, strong absorption, and engineered asymmetries. Implanted into blind mice, the TeNWNs restored pupillary reflexes and enabled visually cued learning under visible and near-infrared 1550-nanometer light. In nonhuman primates, TeNWNs elicited robust retina-derived neural responses, confirming biocompatibility and feasibility. By restoring lost photosensitivity and extending vision to near-infrared, this nanoprosthesis offers a promising approach for restoring vision.