视觉是人类获取外界信息的重要途径，视觉功能受损或缺失会给生活带来诸多不便。由于缺乏有效的治疗方案，盲症的治疗一直是世界性难题，人工光感受器可以替代天然感受器细胞将光信号转换为电信号，为治疗提供新方案。但目前的人工光感受器光电信号较小，限制了信号传导到细胞。

  得益于优异的电信号输出能力，这种人工光感受器能够成功引起神经元、视网膜和周围环境之间的信息交流。钙离子成像显示，培养在人工光感受器表面的神经元在光照下相对荧光强度降低，这是钙离子流入与流出打破了细胞内钙离子浓度平衡导致的（图2a）。在视网膜退化盲鼠模型中，进一步利用该人工光感受器替代坏死的天然光感受器，通过电生理信号检测，观察到了与光照密切相关的视网膜神经节细胞放电行为。以上结果表明光电信号成功传递到神经元和视网膜组织并引起了有效刺激（图2b）。这一过程与人类视网膜将光信号转换成电信号并传递给视神经的过程极为相似，在构筑人工视觉系统方面展现出潜力。人眼含有1 ~ 1.2亿个光感受器，共同承担视觉成像功能。受此启发，研究人员将多个人工光感受器集成并制备了5×5像素阵列，每个人工光感受器相当于一个像素点，光照区域与非光照区域的像素点电信号存在高达21倍的显著差异。通过分析每个像素点产生的电信号，展示了数字和字母等简单图案的识别功能（图2c）。这项研究推动了液晶聚合物植入式器件的发展，为神经可读的人工视网膜和智能器件开辟了全新的前景。 

  相关研究成果以“A Neuron-readable Artificial Photoreceptor Composed of Photodeformable Liquid Crystal Polymers and Piezoelectric Materials”为题，发表在Advanced Functional Materials（DOI: 10.1002/adfm.202214172.）。复旦大学材料科学系彭博博士生和陈雪莉硕士生为共同第一作者，俞燕蕾教授为通讯作者，朱国栋教授、脑科学研究院张嘉漪教授、南京大学沈群东教授在压电材料和生物实验方面提供了支持。

  文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202214172

  下载：A Neuron-readable Artificial Photoreceptor Composed of Photodeformable Liquid Crystal Polymers and Piezoelectric Materials