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  視覺是人類獲取外界信息的重要途徑，視覺功能受損或缺失會給生活帶來諸多不便。由于缺乏有效的治療方案，盲癥的治療一直是世界性難題，人工光感受器可以替代天然感受器細胞將光信號轉換為電信號，為治療提供新方案。但目前的人工光感受器光電信號較小，限制了信號傳導到細胞。

  得益于優(yōu)異的電信號輸出能力，這種人工光感受器能夠成功引起神經元、視網膜和周圍環(huán)境之間的信息交流。鈣離子成像顯示，培養(yǎng)在人工光感受器表面的神經元在光照下相對熒光強度降低，這是鈣離子流入與流出打破了細胞內鈣離子濃度平衡導致的（圖2a）。在視網膜退化盲鼠模型中，進一步利用該人工光感受器替代壞死的天然光感受器，通過電生理信號檢測，觀察到了與光照密切相關的視網膜神經節(jié)細胞放電行為。以上結果表明光電信號成功傳遞到神經元和視網膜組織并引起了有效刺激（圖2b）。這一過程與人類視網膜將光信號轉換成電信號并傳遞給視神經的過程極為相似，在構筑人工視覺系統(tǒng)方面展現(xiàn)出潛力。人眼含有1 ~ 1.2億個光感受器，共同承擔視覺成像功能。受此啟發(fā)，研究人員將多個人工光感受器集成并制備了5×5像素陣列，每個人工光感受器相當于一個像素點，光照區(qū)域與非光照區(qū)域的像素點電信號存在高達21倍的顯著差異。通過分析每個像素點產生的電信號，展示了數(shù)字和字母等簡單圖案的識別功能（圖2c）。這項研究推動了液晶聚合物植入式器件的發(fā)展，為神經可讀的人工視網膜和智能器件開辟了全新的前景。 

  相關研究成果以“A Neuron-readable Artificial Photoreceptor Composed of Photodeformable Liquid Crystal Polymers and Piezoelectric Materials”為題，發(fā)表在Advanced Functional Materials（DOI: 10.1002/adfm.202214172.）。復旦大學材料科學系彭博博士生和陳雪莉碩士生為共同第一作者，俞燕蕾教授為通訊作者，朱國棟教授、腦科學研究院張嘉漪教授、南京大學沈群東教授在壓電材料和生物實驗方面提供了支持。

  文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202214172

  下載：A Neuron-readable Artificial Photoreceptor Composed of Photodeformable Liquid Crystal Polymers and Piezoelectric Materials