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可治療老年黃斑點退化的硅芯片問世
可治療老年黃斑點退化的硅芯片問世
許多人都知道，耳聞不如眼見；但是，愈來愈多人連眼見的都不再可信。直線變成曲線，數字和文字忽明忽暗，彩色也褪成灰色。一個人如患上最常見的致盲病因 ── 老年黃斑點退化，眼前的世界就會逐漸如垂幕般消失。
幸好，資深眼科研究醫學家費斯曼博士 (Harvey Fishman, MD, PhD) 深具遠見，他的目標就是重建眼睛。每四名年逾65歲的美國人之中，就有一人患上黃斑點退化，另外每年新癥十三萬。由于人口急劇老化，這數目將會逐年攀升。
費斯曼博士說，急性黃斑點退化就像心臟病一樣，原因很多 ──多年來備受眼疾困擾的結果。今日的醫學科技只可延緩疾病惡化，卻未能徹底根治。
費斯曼博士與眼科醫學教授布文簡醫生 (Mark Blumenkranz, MD) ，聯同各科專家合作研究，要根治失明。費斯曼博士認為，方法就是一塊掌握視覺語言的硅芯片。他說：“這是眼科中尚未被探索的研究領域。”如要完成目標，他 和研究小組仍有漫漫長路要走，但目前已見曙光初露。
黃斑點退化的早期征狀，包括眼睛的一部份機能出現損耗，這部分就是色素上皮層，亦即包著眼球后方的細胞保護層。如果醫護人員能及早驗出，損耗了的色素上皮層就可以修復，并成功治愈。但萬一此保護層失效，視網膜的細胞 ── 即眼睛的微型處理器 ── 亦會隨之逐步壞死。
視網膜的作用是接收光訊號，然后把訊號傳送至神經節細胞，再直達腦部。視網膜的功能非常精密，有人甚至認為視網膜本身就是一個微型腦。簡而言之，喪失視網膜的眼睛，就像沒有底片的相機一樣，費斯曼說：“影像因此不能形成。”他續說：“黃斑點退化引致其中一條電路中斷，但其它細胞依然健全，功能正常。于是我們可試圖進入眼球內，把底片換掉。”
費斯曼并非作此嘗試的第一人。早于1956年，有人發現在視網膜后方放置感光的硒電池 (selenium cell)，可短暫恢復失明病人的感光能力。自此，許多研究者嘗試透過不同途徑進入腦的視覺系統：例如透過以腦部為終點的電極或包圍視覺神經這條由眼至腦的訊息高速公路。
在九十年代初，研究者已開始鉆研此方法：在視網膜上植入假體的視覺芯片。研究視覺芯片的專家遍布全球，如美國、德國和日本等地。但一直未見重大突破。暫時置入的芯片可令失明病人對光有敏感度，但與實際恢復視力仍有很大距離。費斯曼涉足研究視網膜代替品的時間尚不久，但已帶來了許多創新意念。他的研究小組從不同角度切入，解決不同層次的問題，由制造芯片到每項手術細節，都全面顧及。
眼睛除了對光有反應，亦可分辨光暗，因此有些細胞要受到刺激，有些細胞就要受到抑制。費斯曼發現，現有芯片的不足之處，是因為未能保留光暗差的訊號。眼科醫學教授和研究項目伙伴馬莫醫生 (Michael Marmor, MD) 說：“視網膜上的細胞排列非常準繩；若只隨意把芯片放在中間位置，并不能有意識地把訊號傳送到腦部。”
研究的最終目標是研制出一塊芯片，以補替損耗了的感光細胞，然后把訊號化為腦能理解的語言，并傳送至腦部。因此研究人員面臨的挑戰，就是把眼睛的每個細胞與
數碼錄象機的圖點對應連接起來，令芯片可以與眼睛的健康細胞“溝通”。為達到此目的，研究者已掌握如何培育神經細胞的生長。
首先，他們會制作細胞生長模式的印章。化學工程系助理教授賓緹博士 (Stacey Bent, PhD) 說：“就像小孩子用的膠印章，但其細節極為精密。”這個印章并不是印在墨墊上，而是把細節模式印上神經細胞的生長因素。當生長中的神經細胞觸及已印上的軌跡，它就會緊貼著軌跡，循著z式路線或其它模式而生長。賓緹說：“這樣，神經細胞就會準確地生長在芯片上指定的圖點位置。”
其他視覺芯片的作法，是嘗試透過電流與眼睛的健康細胞溝通，費斯曼則希望能制造一塊芯片，利用更準確的化學語言傳遞訊號。馬莫說：“不同的化學物質帶給細胞不同的訊息。如果你只管用電流刺激視網膜，它只會感到有光，但透過神經遞質 (neurotransmitter)，就能獲取更多細節的訊息。”
此研究隊伍的進度非常驚人。于2002年5月的視覺及眼科研究協會會議上，費斯曼已發表報告，解釋神經遞質和生長因素如何能夠刺激及導向神經細胞在芯片上的 生長。他們現則已經在處理芯片設計和手術。費斯曼說：“如果一年前你告訴我今日能有此成績，我一定以為你在說笑。”但面前仍有難關重重。
加州拉赫亞市薩克研究所 (Salk Institute, La Jolla) 的神經學家伊高曼博士 (David Eagleman, PhD) 表示：“很有希望，但實際是否可行則有待驗證。”他說，視網膜的排列密碼尚未解開，因此到底芯片能否發放和傳送正確的訊號，仍屬未知之數。但他補充，人腦 擁有極大的靈活性，所以有可能適應新的視覺訊號。
史丹佛大學所研制(zhi)的(de)(de)芯片，即使未能完全解(jie)決電子視力(li)的(de)(de)問(wen)題，費斯曼預期此項科(ke)技的(de)(de)發展(zhan)，將能為(wei)其它重要的(de)(de)醫學范疇作(zuo)出(chu)貢獻，從施(shi)藥方(fang)法(fa)到脊椎神經(jing)創傷治療等。他說：“結合微型科(ke)技及細胞(bao)生物學的(de)(de)頂(ding)尖技術，我們將能發展(zhan)出(chu)新的(de)(de)治療方(fang)法(fa)。”
本文由廣州佳譽醫療器械有限公司編輯
