之前記得環球科學雜志有報道過，人造的合成感光器能夠將讓盲人們恢復視力。這一技術已經開始走向臺前。

　　米卡?特霍（Miikka Terho）知道蘋果和香蕉的區別。他可以告訴你蘋果是圓的，吃在嘴里是甜的，咬起來很脆，而香蕉則長而彎曲，如果放的時間太長會變軟。但是，如果要他不摸、不聞，也不品嘗，就說出兩種水果的區別，他就沒有辦法了。特霍是個完全失明的盲人。但是，在2008年的三個月里，他恢復了用視覺來區分蘋果和香蕉的能力，這歸功于研究人員植入到他左眼里的一個微芯片。盡管試用的時間很短暫，但這項新技術的初步成功，卻永久地改變了特霍和其他很多盲人的境況。

　　特霍在芬蘭一家體育獎學金組織工作，他患有色素性視網膜炎，這種遺傳病破壞了視網膜上的感光細胞。16歲以前，他的視力還是正常的，但從那時起，他的夜間視力就開始衰退。20多歲時，他的日間視力也開始衰退。35歲時，特霍的左右眼都失去了中央視力（由視網膜中央的視錐細胞實現的視覺功能，負責精細的視覺）。40歲時，他只能用外圍視力（由視網膜上的視桿細胞實現的視覺功能，負責感受光線強弱）感覺光線。

　　2008年11月，一切都發生了改變。德國圖賓根大學的埃伯哈特?澤雷納（Eberhart Zrenner）將一塊芯片植入特霍的視網膜。這塊芯片替代了視網膜損壞的感光細胞（即視桿細胞和視錐細胞）。在健康的視網膜中，感光細胞將光轉化為電脈沖，后者穿過幾層特化的組織，其中一層由雙極細胞組成，最后到達大腦。芯片上有1 500個小方塊，它們排列在一個約1平方厘米的網格上，每個小方塊都含有一個光電二極管、放大器和電極。當光線照在一個光電二極管上時，就會產生微弱的電流，經過放大器增強后，傳送到電極上，刺激附近的雙極細胞產生信號，通過視神經傳送到大腦。照射在光電二極管上的光線越多，產生的電流就越強。

　　植入視網膜的芯片為特霍打開了一扇面向世界的窗戶，可以看見約1米外一張A4打印紙大小的范圍。通過這扇窗戶，特霍可以分辨出人和物體的基本外形和輪廓，尤其是在明暗反差強烈的時候。但是，植入芯片并沒有足夠的電極來產生清晰的圖像。另外，通過芯片，他眼里只有灰色的東西，感覺不到色彩，因為芯片還不能區分不同光線的波長。

　　盡管有這些局限，在接受手術后的幾天內，植入芯片還是戲劇性地改變了特霍與這個世界互動的方式。他10年來第一次能夠看見和辨認一些物體，比如餐具和水果，讀出大字體印刷的字母，向房間里的人打招呼，認出自己的親人。另外兩位大約在同一時間內接受芯片移植的患者，可以在陰暗的背景中找到明亮的物體。

　　3個月后，澤雷納不得不取出了芯片，因為移植芯片后，患者很容易受到皮膚感染：患者體外掛著一個袖珍的電池組，通過一條穿透皮膚的電線，向眼睛里的芯片輸送電能，這會在皮膚上留下開放的創口。此外，使用者必須要在計算機旁邊，讓計算機通過無線信號控制電脈沖的頻率，還有視野的亮度和對比度。

　　2008年以來，澤雷納已經使植入芯片變得更安全和輕便。最新的芯片是無線的，到目前為止已經移植到了10個人的眼睛內。這種芯片有兩個電磁線圈，一個埋藏在患者耳后的皮膚下，并伸出一根細細的電線，與視網膜上的芯片連接。另外一個電磁線圈放在一個小型塑料盒里，位于皮膚表面，靠近耳朵的地方。這樣，兩個線圈形成了一個完整的電路，向植入的芯片供電。通過旋轉外部線圈上的按鈕，病人可以調節視野的亮度和對比度。為了進一步改善技術，澤雷納希望在一個視網膜上并排植入3個芯片，使病人有更大的視野。

　　盡管對于由感光細胞受損引起的失明患者（比如色素性視網膜炎、無脈絡膜、黃斑變性等），人工感光器有所幫助，但對青光眼或者其他與視神經退化有關的病變則力有不逮。

　　另一個研究小組也在臨床研究階段初步取得了成功：美國加利福尼亞州第二視力（Second Sight）公司開發的視網膜植入設備Argus II也能治療色素性視網膜炎，盡管使用的是不同的技術手段。Argus II并沒有植入病人的視網膜內，而是通過安裝在眼鏡上的微型相機來捕捉圖像，并將這些圖像轉換成電脈沖，傳遞給植入到視網膜表面的電極。與澤雷納的植入芯片不同的是，Argus II并不能在視網膜上模擬由光波引起的生理反應，而是產生一幅由亮點和暗點拼成的圖片，患者需要經過訓練才會解讀這些圖片。

　　即使只是恢復灰度視力，也花費不菲。目前，一旦通過了完整的測試并獲得審批，Argus II的安裝費將會達到每只眼睛10萬美元，而澤雷納的視網膜植入芯片的價格也不會低于這個數。澤雷納還必須進行額外的臨床實驗，才能讓歐洲咨詢委員會允許眼科醫生使用這種芯片。Argus II已經獲得了審批，可以在歐洲大部分地區進行銷售，但在美國和其他國家還沒有上市。不過，臨床實驗的初步成功和這項技術的改進速度表明，視網膜植入設備在不久之后將得到更廣泛的運用。

　　智能型可植入設備

　　生物醫學工程師正在研發小型的、可植入的監測設備，以便為醫生提供更多的信息，幫助他們決定怎樣才能給心臟病、糖尿病等慢性病患者提供最好的治療。幾種這樣的設備正在接受臨床實驗的考驗，它們可以從人體關鍵部位或血液中，以無線方式向體外接收設備發送數據。未來，一些植入性監測設備可以發揮更重要的作用，不僅是檢測心律不齊等危險疾病，還可以讓病人恢復心跳。現在，科學家正在開發的兩種這類設備，是針對兩種最常見的疾病：

　　心臟病發作。美國天使醫療系統公司（Angel Medical Systems）制造的“天使醫療衛士”（Angel Med Guardian）監護設備，大概有心臟起搏器那么大，可以監測心跳。對那些不久前發作過心臟病，但不需要植入起搏器或者除顫器（cardiac defibrillator）的患者，該設備可以監測異常心跳，比如驟然加速或不規律跳動。如果儀器探測到心臟病即將發作，它會震動，外接的尋呼機隨之會發出聲音，并開始閃光，提醒病人尋求幫助。為了防止發出錯誤警報，該設備會在一分鐘內持續檢測到危險信號后，才會發出警報。醫生可以把這些信號和設備收集到的其他關于心臟的信息，無線下載到一臺電腦上進行分析。天使醫療公司已經授權一家生產植入性除顫器的公司使用這項心跳監測技術。和除顫器結合后，該設備就可以在監測到心跳停止或心律不齊時，對心臟進行電擊，同時向醫生輸送心電圖。

　　異常的葡萄糖水平。美國GlySens公司研制的一種植入式新型葡萄糖傳感器，可向數百萬糖尿病患者提供無線檢測系統。這種設備可以持續監測患者的皮下葡萄糖水平，而監測結果可以反映血糖濃度。因此，相比指尖采血的監測方式，該設備得到更精確、更完整的信息，用以指導胰島素的注射劑量和時間。并且，由于這種傳感器是植入的，也不需要像對待目前常用的體外監測設備一樣，時時去維護。

　　“我們希望給病人及其家庭提供一種設備，讓他們感覺不到設備的存在，但照樣可以得到疾病信息，”GlySens公司CEO、生物工程學家約瑟夫?盧西薩諾（Joseph Lucisano）說，“對于治療糖尿病之類的慢性病，我們要做的無非就是監測、分析監測結果、優化治療方案。”所以，通過一種無線連接，“以最低的成本輸出大量數據，將讓很多我們甚至無法想象的事情成為可能”。

　　未來，無線傳感器可能會更加精密。研究人員已經發明了一種輕薄而柔韌的設備，可以像假紋身一樣貼在皮膚上或植入體內，收集心率、肌肉收縮乃至腦電波的數據。這種設備由專門開發柔韌電子設備的美國mc10公司研制，這些富有未來感的設備，今后將實現真正意義上的便攜——帶有內置電源和無線信號發射器。如果內臟器官的無線監測設備與具有柔韌性、形狀可變的設備相結合，醫生和病人就能實時獲得多種疑難病癥的信息，而這一目標是很可能實現的。