南加州的Second Sight醫療器材公司成功開發「人工電子眼」,並獲聯邦食品藥物管理局批准,計畫年底前上市。在該公司負責科學研究部門的華裔科學家周道民(David Zhou),擁有30項發明專利,均是讓盲人得以重見光明的人工視網膜技術。周道民日前應邀在中美生物醫藥專業協會中,介紹全球第一個從實驗室邁入醫療界的人工電子眼:亞格斯二號(Argus II)。
成功研發人工視網膜系統的華裔科學家周道民。(記者蕭迪玉/攝影)
自上海師範大學化學系取得學士、碩士的周道民,留學英國阿爾斯特(Ulster)大學獲電子化學博士,當時Second Sight公司創辦人Robert Greenberg剛成立公司不久,在國際學術會議中延纜周道民成為第一批研究人員。周道民說,有關人工電子眼的科學研究很多,但要開發為醫療器材面臨許多技術及材料挑戰,因此公司初創時,不少人認為他們做的是一件「不可能的任務」。今年4月發行的「公司」(Inc.)雜誌也將Second Sight`醫療器材公司,評選為全美國25家最「大膽」(audacious)的創新企業之一。
加入Second Sight醫療器材近15年的周道民表示,歐洲的眼科醫生已將「亞格斯二號」人工視網膜植入50餘位盲人,其中大多數人在室內都可看到門窗、光源,有些還可辨視人臉及放大的的英文字體。
北加州一名在臨床實驗期即率先植入人工視網膜的盲人律師Dean Lloyd說,使用「亞格斯二號」系統後,以往穿著黑、白襪出庭而鬧笑話的場面已不再出現,生活品質大有改善。
「亞格斯二號」人工電子眼系統由三個部分組成,配有攝影機鏡頭的Oakley太陽眼鏡,接收四周環境的光線、影像,經由可隨身攜帶的小型電腦處理,訊號再以無線方式傳到植入人體視網膜上的晶片。極精密細微的晶片上有60個電極組合,控制電流刺激當事人視網膜上殘存的感光細胞,產生視覺神經訊號傳到大腦後,就會形成光點及輪廓影像,全套系統可依據個案需要進行調整。儘管人工電子眼目前尚未達到正常人的視覺標準,但可有效提高盲人辨識周圍環境的能力。
周道民指出,人工電子眼最精密的視網膜晶片及材料,都是在聖費南度谷的Second Sight醫療器材公司研發、製造,由受過專業訓練的工程師,在無塵密室中透過顯微鏡組裝而成。
目前一套人工電子眼系統的造價高達10萬美元,不過,歐洲符合移植人工電子眼條件人,均由醫療保險負擔器材及手術費用。由於移植人工視網膜的手術仍有風險性,醫學界目前以患有嚴重視網膜色素病變的全盲者為優先的移植對象,移植手術的時間約兩小時。
周道民認為,結合生物、醫學、電腦工程的人工電子眼技術,將會帶動生物醫藥科技全面的發展,相同的技術原理可應用在與失明一樣原本被認為無法治療的疾病上。
人工電子眼的研究自80年代末期就在約翰霍普金斯大學及杜克大學展開,Second Sight醫療器材公司創辦以來又由私人投資者、美聯邦能源部及Naional Institure of Health總共投入2億美元的研究經費。