Umělé oko – kam až věda dospěla v roce 2026
Od retinálních implantátů po umělou sítnici a transplantaci celého oka
Myšlenka vytvořit umělé oko, které by zcela nahradilo lidské oko a vrátilo zrak nevidomým, již dlouho patřilo převážně do sci-fi. V posledních desetiletích však biomedicínské inženýrství, mikroelektronika, neurověda a umělá inteligence postupně začaly tuto myšlenku proměňovat ve skutečný výzkumný úkol.
Dnes již existují implantovatelné systémy schopné produkovat vizuální vjemy prostřednictvím elektrické stimulace sítnice nebo mozku. Byly také vyvinuty umělé sítnice, které reprodukují některé funkce biologické sítnice. V roce 2025 klinické výsledky systému PRIMA prokázaly obnovení funkčního centrálního vidění u části pacientů s pokročilou makulární degenerací. (New England Journal of Medicine)
V srpnu 2026 výzkumníci z Hong Kong University of Science and Technology publikovali v Přírodní materiály nový systém tzv THE-BRENA, představující hemisférickou umělou sítnici s vysokým rozlišením a plnobarevným obrazem a velmi širokým zorným polem. (Příroda)
Navzdory těmto působivým úspěchům, od roku 2026, věda stále nemá umělé oko, které by bylo možné umístit na místo lidského oka a plně reprodukovat jeho funkce.
Co je to vlastně lidské oko?
Abychom pochopili složitost úkolu, je třeba mít na paměti, že oko není jen biologická kamera.
Lidské oko obsahuje optický systém tvořený rohovkou, čočkou a dalšími strukturami, které zaostřují světlo na sítnici. Sítnice na druhé straně není jednoduchý světelný senzor. Jde o komplexní nervovou tkáň obsahující fotoreceptory – tyčinky a čípky – a také mnoho dalších typů nervových buněk.
Přijaté informace jsou přeměněny na elektrické signály, částečně zpracovány již v sítnici a následně přenášeny zrakovým nervem do mozku.
Kompletní umělé oko proto musí současně řešit několik různých inženýrských a biologických problémů:
- přijímat světlo;
- zaostřit obraz;
- převádět světlo na elektrické signály;
- zpracovávat vizuální informace;
- zakódovat tyto informace způsobem kompatibilním s nervovým systémem;
- přenášet signály do mozku;
- pracovat bezpečně v lidském těle;
- používat minimální množství energie;
- být biokompatibilní;
- a spolehlivě fungují po mnoho let.
Právě poslední krok – komunikace s lidským mozkem – zůstává jednou z největších překážek pro vytvoření plně funkčního umělého oka.
Projekt Argus II – jeden z prvních velkých úspěchů
Jedním z nejznámějších projektů v oblasti umělého vidění je Systém retinální protézy Argus II, původně vyvinutý společností Second Sight Medical Products.
Systém využívá malou kameru upevněnou na brýlích. Kamera přijímá obraz, který zpracovává externí procesor. Informace jsou poté přenášeny do implantovaného elektronického systému, který stimuluje sítnici prostřednictvím elektrod.
Argus II získal evropské schválení pro použití u některých pacientů s těžkou ztrátou zraku v důsledku retinitis pigmentosa a v únoru 2013 získal schválení od amerického FDA v rámci postupu pro osvobození od humanitárních zařízení.
Systém byl důležitou demonstrací toho, že elektronický implantát může vyvolat užitečné umělé vizuální vnímání.
Je však důležité poznamenat, že Argus II není úplné umělé oko.
Systém nenahrazuje optický systém oka, nereprodukuje normální sítnici a neposkytuje přirozené vidění.
Také Argus II již není aktuální komerční systém. Výroba a prodej byly ukončeny, protože se vývojáři soustředili na další generaci technologie umělého vidění. (SEC)
Harvard/MIT a subretinální implantáty
Další důležitý výzkumný přístup vyvinuly týmy spojené s Massachusetts Eye and Ear a MIT, včetně Josepha Rizzo a Johna Wyatta.
Při tomto přístupu je pole elektrod umístěno v subretinálním prostoru – pod sítnicí.
Myšlenka spočívá v tom, že elektronický implantát je umístěn blíže k přirozené struktuře sítnice a stimuluje zbývající funkční nervové buňky.
Jde o zásadně odlišný přístup než u systémů, které přímo stimulují gangliové buňky sítnice.
Takový výzkum demonstruje jeden z hlavních principů moderní zrakové protetiky: namísto snahy o obnovu celého biologického orgánu může tato technologie obejít poškozenou část zrakového systému a přenést informace do zbývajících funkčních nervových struktur.
PRIMA – nová generace fotovoltaické umělé sítnice
Jedním z nejzajímavějších moderních přístupů je PRIMA, původně vyvinutý týmem Daniela Palankera na Stanfordské univerzitě.
PRIMA využívá malý subretinální fotovoltaický implantát sestávající z více mikroskopických fotodiod.
Systém využívá speciální brýle, které obsahují kamerový a optický systém. Výsledný obraz je převeden na blízké infračervené světlo a promítán na implantát.
Fotodiody v implantátu převádějí světelné pulsy na elektrické signály, které stimulují nervové buňky v sítnici.
Systém tedy spíše využívá část přirozené nervové architektury oka, než aby se ji snažil úplně nahradit.
Klinické výsledky
Výsledky velké klinické studie PRIMA, publikované v New England Journal of Medicine, představují důležitou etapu ve vývoji retinálních protéz.
Ve studii bylo implantováno 38 pacientů s geografickou atrofií v důsledku věkem podmíněné makulární degenerace.
Z 32 pacientů, kteří byli sledováni po 12 měsících, 26 – neboli 81 % – vykazovalo klinicky významné zlepšení zrakové ostrosti. (New England Journal of Medicine)
Při použití digitálního zvětšení někteří účastníci dosáhli zrakové ostrosti, která jim umožňuje číst text, včetně knih, štítků a dalších každodenních předmětů. (Stanfordská medicína)
To je extrémně důležitý výsledek, ale PRIMA opět není úplné umělé oko.
Obnovuje omezenou část zrakové funkce u konkrétního onemocnění a využívá zbývající biologický zrakový systém.
Technologie Bionic Vision
Další přístup vyvinul Bionic Vision Technologies (BVT) v Austrálii.
Společnost vyvíjí suprachoroidální systém, kde jsou elektrody umístěny blízko zadní části oka, aniž by nahradily samotné oko.
Publikované přehledy elektronických retinálních protéz popisují časné klinické výsledky s vnímáním světla a funkčními zlepšeními u podskupiny pacientů. Systém zároveň nezískal regulační schválení jako široce dostupná náhrada lidského oka. (PubMed Central (PMC))
Technologie ukazuje další možnou cestu k umělému vidění – elektrickou stimulaci zrakového systému, bez fyzického nahrazení celého očního orgánu.
Orion – obcházení oka
Je to ještě radikálnější přístup Systém zrakové kortikální protézy Orion.
Namísto umístění elektronického implantátu do oka se systém snaží obejít poškozené oko a přímo stimulovat zrakovou kůru mozku.
Při tomto přístupu kamera přijímá informace o prostředí a elektronický systém převádí informace na elektrické impulsy, které jsou přiváděny na implantované elektrody v oblasti zrakové kůry.
To je zajímavé zejména u nemocí, kdy je vážně poškozena nejen sítnice, ale i další části oka.
Podle informací zveřejněných vývojáři skončila šestiletá raná klinická studie Orionu v březnu 2025 s cílem další fáze klinického vývoje.
Orion ukazuje, že budoucí „umělé oko“ nemusí být ve skutečnosti omezeno na oko samotné. Může představovat celý systém:
kamera → procesor → nervový kód → mozkový implantát → zraková kůra
Nová generace: THE-BRENA – umělá sítnice s plně barevným viděním
V srpnu 2026 v časopise Přírodní materiály byl zveřejněn zvláště zajímavý vývoj týmu z Hong Kong University of Science and Technology.
Vědci představují bioinspirovaný systém tzv THE-BRENA, založené na polokulovité umělé sítnici.
Technologie má:
- 367 500 pixelů;
- hustota 1 905 pixelů na palec;
- plně barevný obraz;
- spektrální rozsah od přibližně 300 do 800 nm;
- zorné pole přes 160°;
- zpracování pohybu přímo v senzoru. (Příroda)
Zvláště zajímavé je, že systém využívá zakřivenou, polokulovou strukturu podobnou geometrii lidské sítnice.
V tradičním fotoaparátu musí plochý snímač a optický systém kompenzovat různé optické aberace. S hemisférickým designem lze některá z těchto omezení snížit.
Systém také prokázal významné snížení požadovaného toku informací během detekce pohybu, přičemž autoři uvádějí o více než 99,95 % nižší požadavky na šířku pásma ve srovnání s tradičním zpracováním na základě snímků v konkrétním experimentu. (Příroda)
Je však důležité zdůraznit, že THE-BRENA je bio-inspirovaný umělý vizuální senzor, nikoli umělé oko implantované do člověka.
Toto rozlišení je zásadní.
První transplantace celého lidského oka
Paralelně s vývojem elektronických očí se rozvíjí další mimořádně zajímavý vědecký přístup – transplantace biologického celého oka.
V květnu 2023 provedl tým z NYU Langone Health první známou úspěšnou transplantaci celého lidského oka na světě v kombinaci s transplantací části obličeje.
Pacient Aaron James přišel o oko a významnou část obličeje při silném úrazu elektrickým proudem.
Při operaci lékaři transplantují celé oko, oční důlek a zrakový nerv spolu s dalšími tkáněmi. Operace trvá přibližně 21 hodin. (NYU Langone Health)
Výsledek je z pohledu transplantační medicíny pozoruhodný.
Transplantované oko zůstává životaschopné. Bylo pozorováno normální prokrvení a průtok krve do sítnice a některé fotoreceptory – tyčinky a čípky – přežily. (NYU Langone Health)
Pacient však s transplantovaným okem zrak nezískal.
To je jeden z nejdůležitějších vědeckých faktů v historii transplantace oka.
Proč je obnova zrakového nervu tak obtížná?
Oční nerv není obyčejný kabel.
Obsahuje obrovské množství nervových vláken, která spojují sítnici s různými strukturami v mozku.
Při transplantaci oka mohou lékaři obnovit:
- zásobování krví;
- mechanická poloha oka;
- anatomické struktury;
- část tkání;
- fungování sítnice.
To ale automaticky neznamená, že se informace ze sítnice mohou dostat do mozku funkčním způsobem.
Je nutné, aby se nervová vlákna správně propojila s centrálním nervovým systémem a obnovila složité nervové dráhy.
To je jeden z hlavních důvodů, proč transplantované oko Aarona Jamese zůstalo životaschopné, ale neobnovilo zrak.
Velký program transplantací lidského oka
Úspěch NYU Langone připravuje půdu pro výzkum ve větším měřítku.
V roce 2024 zahájila program americká Agentura pro pokročilé výzkumné projekty pro zdraví (ARPA-H). Transplantace aloštěpů lidského oka (THEA) s potenciálním financováním až 132 milionů USD.
Cílem je vyvinout metody pro úspěšnou transplantaci celého lidského oka, které v budoucnu dokáže obnovit zrak. (ucihealth.org)
V roce 2025 NYU Langone také oznámila účast na rozsáhlém projektu s více než 40 vědci, lékaři a zástupci průmyslu, jehož cílem je učinit z transplantace celého oka možnou terapii pro obnovení zraku. (NYU Langone Health)
To ukazuje, že věda již nepovažuje transplantaci celého oka za teoretickou možnost.
Elektronické umělé oko versus biologická transplantace
Tyto dva hlavní přístupy se zásadně liší.
Elektronické umělé oko pokouší se nahradit funkci biologického zrakového systému prostřednictvím elektroniky, senzorů, výpočetních algoritmů a neurostimulace.
Transplantace celého oka se snaží zachovat biologický zrakový orgán a obnovit jeho spojení s nervovým systémem.
V budoucnu je možné tyto dva přístupy kombinovat.
Budoucí systém může například zahrnovat:
umělá optika → umělá sítnice → nervové rozhraní → zrakový nerv → mozek
nebo:
kamera → zpracování AI → mozkový implantát → zraková kůra
Třetí možností je biologicky transplantované oko s pomocí regenerativní medicíny a technologií opravy zrakového nervu.
Co chybí modernímu umělému oku?
I přes obrovský pokrok je mezi moderní protetikou a lidským zrakem zásadní rozdíl.
Lidské oko a mozek fungují jako jeden systém.
Lidská sítnice provádí složité předzpracování vizuální informace ještě předtím, než signály dorazí do mozku. Systém má obrovský dynamický rozsah, přizpůsobuje se osvětlení, detekuje pohyb, barvy a kontrast a pracuje nepřetržitě s extrémně nízkou spotřebou energie.
Moderní elektronické protézy ještě nedokážou reprodukovat všechny tyto funkce.
V mnoha z nich je zrakové vnímání omezeno na světelné body, tvary, obrysy nebo obrázky s relativně nízkým rozlišením.
PRIMA představuje významný krok kupředu, protože umožňuje některým pacientům číst text, ale také neobnovuje normální vidění. (New England Journal of Medicine)
Může být umělé oko lepší než lidské oko?
Z technického hlediska je to koncepčně možné.
Budoucí systém umělého vidění by mohl potenciálně vidět v rozsahu mimo lidské viditelné spektrum, například v blízkém infračerveném rozsahu.
Mohla mít:
- optický nebo digitální zoom;
- automatické zesílení při slabém osvětlení;
- infračervené vidění;
- ultra široké zorné pole;
- rozpoznávání objektů AI;
- přímé měření vzdáleností;
- záznam obrazu;
- bezdrátová komunikace;
- adaptivní optika.
V tomto smyslu může být budoucí umělé oko nejen kopií lidského oka, ale bionický systém vidění se schopnostmi, které přirozené vidění nemá.
Stále se však jedná o vědeckou a technologickou perspektivu, nikoli o klinickou realitu.
Stav technologie v roce 2026
Od září 2026 lze rozlišit několik různých úrovní vývoje:
| Technologie | Stav |
|---|---|
| Argus II | Historicky ověřená protéza sítnice; výroba je přerušena |
| PRIMA | Klinicky ověřená technologie pro obnovení omezeného funkčního vidění |
| Technologie Bionic Vision | Vývoj implantabilních systémů pro umělé vidění |
| Orion | Vývoj kortikální zrakové protézy |
| THE-BRENA | Umělá sítnice/vizuální senzor s vysokým rozlišením a bioinspirací |
| Transplantace celého oka | Projeveno u člověka, ale bez obnovení zraku |
| Plně funkční elektronické umělé oko | Dosud nedosaženo |
Další velká hranice – spojení mezi strojem a mozkem
Hlavním problémem už není jen vytvoření fotoaparátu, který vypadá jako lidské oko.
Moderní mikroelektronika dokáže vytvořit extrémně citlivé vizuální senzory. Nové polokulové senzory mohou dokonce napodobovat geometrii sítnice a zpracovávat vizuální informace přímo v senzoru. (Příroda)
Skutečnou výzvou je vytvoření neuronové rozhraní, který dokáže spolehlivě převést elektronický obraz na nervové signály srozumitelné lidskému mozku.
To vyžaduje pochopení nejen optiky, ale také:
- neurofyziologie;
- neurální kódování;
- synaptické zpracování;
- plasticita mozku;
- regenerace nervové tkáně;
- biokompatibilní materiály;
- mikroelektronika;
- umělá inteligence.
Umělé oko je proto mnohem víc než pouhá kamera umístěná na lidské oběžné dráze.
Závěr
Vývoj umělého vidění v posledních desetiletích vykazuje pozoruhodný pokrok.
Argus II dokázal, že elektronický systém může vytvořit umělý vizuální vjem. PRIMA udělala další velký krok tím, že prokázala obnovení funkčního centrálního vidění u podskupiny pacientů s těžkou makulární degenerací. Kortikální systémy jako Orion hledají způsob, jak obejít poškozené oko a přímo interagovat s mozkem. Mezitím nové bio-inspirované umělé sítnice, jako je THE-BRENA, zveřejněné v roce 2026, ukazují, jak rychle se vyvíjí samotná technologie vizuálních senzorů. (New England Journal of Medicine)
Souběžně s tím první transplantace celého lidského oka ukázala, že je možné transplantovat samotný oční orgán a zůstat životaschopný, ale obnovení zraku vyžaduje úspěšné obnovení extrémně složitého spojení mezi okem a mozkem. (NYU Langone Health)
Proto k 2026 stále neexistuje umělé oko, které by dokázalo zcela nahradit lidské oko a obnovit normální lidské vidění.
Ale vědecký obraz je již jiný než před deseti nebo dvaceti lety.
Dnes mají vědci funkční retinální protézy, umělé sítnice, mozková rozhraní, bioinspirované vizuální senzory s vysokým rozlišením a první prokázaný případ transplantovaného celého lidského oka.
Dalším velkým krokem bude sloučení těchto technologií do jediného systému, který světlo nebude pouze vnímat, ale také jej proměnit plnohodnotné vizuální vnímání srozumitelné pro lidský mozek.
Pak už umělé oko nebude jen protéza.
Bude to nový typ orgán bionického vidění.
Zanechat odpověď