En ny metod för att återställa synen med hjälp av ett "bionic eye" undersöks vid Swinburne University of Technology.
Laserstimulering av synnerver är i fokus för denna forskning för att utveckla en synprotes - kanske en liten laserapparat monterad i ett par glasögon - ungefär som cochleaimplantatet för att återställa hörseln.
Swinburne's Applied Optics and Biomedical Engineering Groups söker statliga och filantropiska medel för att utveckla denna forskning med hjälp av guldnanopartiklar för att förstärka laserljus.
Dessa mikroskopiska nanopartiklar, fixerade till optiska nerver och monterade för att svara på olika laserljusvåglängder, kan bli nyckeln till att återställa synen för personer som har förlorat sin syn på grund av degenerativ ögonsjukdom.
Forskarna letar efter en beröringsfri metod för att stimulera nerver och undersöker användningen av laserljus, snarare än de direkta elektriska stimuleringsteknikerna som har blivit det konventionella tillvägagångssättet.
Med hjälp av en laserkälla med mycket låg intensitet försöker de generera rätt mängd värme som krävs för att framkalla ett svar från nervceller utan att skada dem.
Enligt forskardoktoranden Chiara Paviolo, det nya konceptet utforskar ljusets potential att ge mycket mer exakt nervcellstimulering än elektroder.
"Elektroder behöver en elektrisk ström och därför stimulerar de en grupp nerver, sa Paviolo.
"Ljus, dock, tillåter oss att rikta in oss på individuella nerver och detta borde innebära mer exakt kommunikation av optiska signaler - ett viktigt resultat om informationen som levereras till hjärnan via en protes ska betyda någonting användbart när det gäller former, färger, mått. Du vill inte bara ha optiskt "brus".
Det ursprungliga målet är att framgångsrikt binda nanopartiklarna till nerven och sedan uppnå ett svar på ljusvärme.
Guldnanopartiklar används eftersom guld är inert, biokompatibel och har plasmoniska eller ljuskänsliga egenskaper. Guldnanopartiklarna kan också tillverkas för att svara på olika våglängder, gör gränssnittet kontrollerbart.
"En av utmaningarna är att utveckla nanopartiklar som är termiskt stabila, " sa professorn i biogränssnittsteknik Sally McArthur. "Även om värme å ena sidan är nödvändig, det måste också begränsas för att undvika att skada celler. Laservärme har länge använts inom medicin för att avsiktligt döda vävnad, men i detta fall eftersträvas det motsatta resultatet."
För att mäta och kontrollera värmen, Swinburne-teamet bygger en molekylär termisk sensor för att mäta hur mycket värme som produceras, så att de sedan kan komma på hur de ska kontrollera det.
Teamets ultimata ambition för sin teknologi är en protes som i första hand ska återställa synen till personer som har förlorat synen genom retinitpigmentos eller makuladegeneration.
"Med dessa sjukdomar lever nerven fortfarande, gör den till en stark kandidat för en protes, sa Paviolo.
Paviolo sa att internationellt intresse redan byggs upp i Swinburne-projektet eftersom konceptet med att använda ljusstimulering i kombination med nanoteknik är nytt.
