Ein Chip, der Blinden das Sehen zurückgibt

Letzte Woche hatte die südvietnamesische Mikrochip-Community die Gelegenheit, sich mit Tran Nhan zu unterhalten. Er erzählte begeistert von diesem historischen Moment. Das Produkt markiert einen großen klinischen Wendepunkt in einem interdisziplinären Bereich, von Mikrochips über Biomedizin bis hin zu Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCI). Nanochap, gegründet von Tran Nhan und Yang Jiawei, hat einen Chip entwickelt, der in die Netzhaut implantiert wird, um das Sehvermögen von Menschen wiederherzustellen, die seit vielen Jahren blind sind. Eine 39-jährige Patientin hatte ihr Sehvermögen seit fast 20 Jahren durch eine Netzhautdegeneration verloren.

Laut dem Zhejiang Daily und anderen Berichten begann die Patientin nach der Aktivierung des Geräts, Licht wahrzunehmen. Nach nur zwei Tagen konnte sie die Buchstaben L, C, H, R unterscheiden. Nach über einem Monat schrieb sie die zwei chinesischen Zeichen für "China" (中国), hielt präzise eine Computermaus und eine Wasserflasche und bewegte sich entlang von Leitlinien auf dem Boden.

Tran Nhan erzählte, dass das gesamte Team, als es sah, wie die Patientin laut die Buchstaben las und schrieb, vor Freude weinte. Er nannte diesen Moment "freudiger als eine Lotterie zu gewinnen".

Dies war die erste klinische Studie für eine visuelle Gehirn-Computer-Schnittstelle (V-BCI) mit hoher Auflösung, die von der National Medical Products Administration (NMPA) Chinas zugelassen wurde. Danach wurde das System bei einem zweiten Patienten, einem 61-jährigen Mann, der seit über 4 Jahren blind war, im People's Hospital der Wuhan University getestet. Dieser Patient kann nun Zahlen und chinesische Zeichen erkennen und führt einige grundlegende alltägliche Aktivitäten selbstständig aus.

Was macht der Chip für die Augen?

Viele blinde Patienten haben degenerierte Lichtrezeptoren auf der Netzhaut, so wird Licht nicht empfangen und in elektrische Signale umgewandelt, die an das Gehirn zur Verarbeitung gesendet werden. In diesem Fall dient das Netzhaut-Computer-Schnittstellenmodul als Empfänger, Verarbeiter und Übersetzer von Bildsignalen, die die verlorenen Zellen ersetzen. Das Gerät nutzt die noch funktionierenden Nervenzellschichten hinter der Netzhaut, wie die Ganglienzellen. Elektrische Impulse von Elektroden auf dem Chip stimulieren diese Zellen direkt und senden Signale über den Sehnerv an den Sehrinden, wodurch die Patienten ihr Sehempfinden wiedererlangen.

Das System arbeitet in mehreren Schritten:

1. Eine Kamera an einer Brille nimmt Bilder der Außenwelt auf.
2. Die Bilder werden zu einem Verarbeiter gesendet und mit einem neuronalen Algorithmus in elektrische Impulsfolgen kodiert.
3. Signale und Energie werden drahtlos durch das Auge zum implantierten Chip auf der Netzhautoberfläche übertragen.
4. Der Chip gibt präzise elektrische Impulse ab, die die aktiven Netzhautnervenzellen stimulieren.
5. Die Signale entlang des Sehnervs zum Sehrinden weitergeleitet, um das Sehempfinden zu erzeugen.

Das People's Hospital der Provinz Zhejiang war das erste Krankenhaus in China, das diese Methode bei Patienten anwendete. Es war auch das erste Krankenhaus, das im September 2025 eine Abteilung für klinische Forschung an Gehirn-Computer-Schnittstellen und neuronaler Steuerung gründete.

Zunächst sehen die Patienten keine klaren Bilder wie gesunde Menschen. Sie nehmen Lichtpunkte wahr, die durch elektrische Stimulation entstehen, sogenannte Phosphene. Wenn Elektroden nach verschiedenen Mustern stimulieren, kombinieren sich diese Lichtpunkte zu Linien und Formen. Das Gehirn des Patienten braucht Zeit, um diese elektrischen Signalmuster in reale Bilder zu interpretieren.

Ein Wunder auf der Größe eines Reiskorns

Ein kompaktes Modul von der Größe eines Reiskorns beinhaltet eine Reihe komplexer Technologien: integrierte Schaltungen, MEMS (Mikroelektromechanische Systeme), Mikroverpackungstechnik, drahtlose Energieübertragung, biokompatible Materialien, Augenheilkunde und Neurowissenschaften. Allein die Befestigung des Geräts auf der gekrümmten Netzhaut ist eine enorme Herausforderung. Das Forscherteam entwarf eine 3D-Mikropfosten-Elektrodenanordnung, um den Kontakt mit dem Nervengewebe der Netzhaut zu optimieren.

Das ist ein historischer Durchbruch in der Mikrochip-Entwicklung.

Dieser Chip wird in die Netzhaut implantiert, um blinde Patienten zu behandeln. Um in dieses sehr sensible Gebiet implantiert zu werden, hat der Chip eine sehr präzise Struktur: Erstens, eine sehr hohe Elektrodendichte: Der Chip hat 320 Elektrodenkanäle, um Gewebe und Zellen zu stimulieren (etwa wie die vielen Beine eines typischen Chips, die wir oft sehen). Sie sind in einer Fläche von nur 3 mm x 3 mm angeordnet und wiegen etwa 1 Gramm, also weniger als ein Reiskorn. Vergleicht man nur die Fläche, ist dieses Modul etwa zehnmal kleiner als ein iPhone-Prozessor, aber es muss 320 Stimulationsbeine für die Zellen in der Netzhaut enthalten.