طراحی و امکان سنجی ساخت تک سلول شبکیه چشم با استفاده از فن آوری سیستمهای میکرو الکترومکانیکی

ارمغان بینایی و حتی در حد نازلِ آن، برای افرادی که قادر به دیدن نمی باشند می تواند امیدی بسیار بیافریند. لذا با توجه به اهمیت موضوع و جالب بودن آن، محققانی در سراسر جهان در پی راه یابی برای نیل به این هدفند. غالب تحقیقات انجام گرفته شده در این زمینه از روشهای الکترونیکی بهره جسته اند. در این تحقیقات در حالت کلی یک دوربین دیجیتالی وظیفهی اتخاذ تصویر را بر عهده دارد که خروجی آن به یک مدار مجتمع منتقل می شود تا با پردازش سیگنال های رسیده بتواند خروجی مناسب که مشابه خروجی سیگنال های سلول های شبکیه است را به فیبر های عصبی منتقل نماید تا سبب بوجود آمدن حس بینایی شود. در پایان نامهی حاضر بدنبال راه حلی جدید و به صورت دقیق تر در پی روشی نو بر مبنای فن آوری های ریز ساخت برای مشابه سازی عملکرد سلولهای گیرندهی نور شبکیه برای نیل به این هدف بوده ایم. از آنجا که پتانسیل غشای خارجیِ سلول های گیرنده ی نورِ شبکیه با برخورد فوتون های نوری از حدود mv40 به حداکثر mv 80 می رسد و در نهایت همین تغییر پتانسیل موجب تحریک سلول های لایه های بعدی می شود، لذا سعی شد تا با استفاده از آزمودنِ روش های متعدد بتوانیم به این اختلاف پتانسیل دست یابیم که در نهایت منجر به نتیجهی نهایی و قابل قبول گردید. مواد و روشهایی که برای رسیدن به طرح نهایی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفتند و به نتیجهی دلخواه منجر نشدند عبارتند از: استفاده از اساس عملکرد سلولهای خورشیدی، ترموکوپل ها، مواد پیزو الکتریک و پیرو الکتریک و طرح های مبتنی بر optofluidic. در نهایت پیشنهاد طرح مان برای شبیه سازی عملکرد سلولهای گیرندهی نور شبکیه، با استفاده از مواد متخلخل microporous ارائه شد که بخاطر اندازهی خلل و فرج مادهی مورد استفاده، یون های سدیم قادر بودند از آنها عبور کنند ولی یون های بزرگتر کلر قادر به عبور نبودند. بر این اساس سلول استوانه ای شبیه سازی شد که در اثر برخورد نور و فرایند های پیرو آن شامل نفوذ اختیاری یونها از جدارهی سلول، اختلاف پتانسیل کوچکی مابین دو ناحیه بیرونی و داخلی سلول (در حد اختلاف پتانسیل سلول های واقعی) بوجود آمد. در انتها طرح پیشنهادی شبیه سازی شده و مقادیر یون های سدیم مورد نیاز جابجا شده برای رسیدن به اختلاف پتانسیل های مورد نظر نیز بدست آمده اند.