目前的視力恢復技術存在很大的限制，限制了它們在臨床環境中的應用。

2025年6月5日，復旦大學周鵬、張嘉漪、王水源、中國科學院上海技術物理研究所胡偉達共同通訊在Science上在線發表題為“Tellurium nanowire retinal nanoprosthesis improves vision in models of blindness”的研究論文。該研究使用碲納米線網絡（TeNWN）制造了一種視網膜下納米假體，該網絡將可見光和近紅外-II光譜的光轉換為電信號。

通過窄帶隙、強吸收和工程不對稱的結合，實現了廣譜覆蓋。將TeNWNs植入盲小鼠體內，恢復了瞳孔反射，并在可見光和近紅外1550納米光下實現了視覺提示學習。在非人靈長類動物中，TeNWNs引發了強烈的視網膜神經反應，證實了生物相容性和可行性。通過恢復失去的光敏性并將視力擴展到近紅外，這種納米假體為恢復視力提供了一種有前景的方法。

人類不能自然地探測到紅外（IR）光，因為桿狀和圓錐形光感受器只能捕獲可見光（VIS）范圍內的高能光子（~1.6至3.1 eV）。這意味著具有較低光子能量的較長波長帶（如IR）無法在感光細胞中誘導有效的生物電信號。換句話說，人眼對紅外光沒有反應。然而，紅外視覺在現實世界中可以提供優勢，包括在低光條件下改進物體檢測和增強對比度。因此，更多地利用可用電磁頻譜（包括紅外波段）的視力恢復模式可以提供實質性的好處。

光電納米材料具有自發的光響應性，使其成為人造光感受器的理想候選者。先前的研究表明，當上轉換納米粒子與功能性感光體結合時，可以將近紅外（NIR）光轉化為可見光，而與溫度敏感通道結合的納米棒可以吸收NIR光并將其轉化為熱量，以激活殘留的感光體及其下游電路。這些技術主要針對增強正常視力；然而，對于視力正常的人來說，眼內注射納米藥物是一種侵入性手術。因此，開發一種具有寬帶靈敏度的納米材料，同時用于VIS視力恢復和NIR光敏性，可能是一種理想的選擇。

機理模式圖（圖源自Science）

干細胞替代、靶向遺傳學和光遺傳學等視力恢復技術提供了部分緩解，但面臨著引入基因的殘余視網膜回路干擾、完整性和長期有效性以及治療效果有限等挑戰。同樣，盡管在開發傳統光電二極管視網膜假體方面取得了巨大進展，但它們需要冗余的眼內電源和/或電纜以及帶有集成攝像頭、接收器和控制器模塊的眼外護目鏡，這限制了現實世界的適應能力。此外，所報道的光電納米材料的波長和光熱轉換效率低下，光電二極管的光伏效率在很大程度上受到Shockley-Queisser極限的限制。這種低效率意味著需要更高能量的光子來恢復光敏性，這從根本上導致了不能超過NIR-I波段（≤~1000 nm）的窄帶寬。更理想的解決方案是一種生物相容性植入物，它在VIS和IR照明下自發產生電信號，沒有外部偏壓，功能與健康的感光器非常相似，但將光敏性擴展到自然范圍之外。

在這項工作中，研究人員使用碲納米線網絡（TeNWN）創建了一種視網膜下納米假體，可以實現高效的光伏轉換，產生高達30 A cm?2的創紀錄的高光電流密度，并表現出從VIS到NIR-II波長高達1550 nm的寬光敏性。在小鼠和非人靈長類失明模型中測試了這種方法。植入這種納米假體的非人靈長類動物獲得了紅外視力，而沒有損害正常視力。這項成功的動物研究為未來的人體試驗鋪平了道路，展示了這種假肢恢復可見視力和擴大盲人增強紅外感知的潛力，并提供了一種更安全、更有效和更廣泛的方法。

參考消息：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu2987