光活性纳米颗粒(红色)覆盖视网膜神经元膜(细胞核在…
光活性纳米颗粒(红色部分)覆盖在视网膜神经元膜上(蓝色部分为细胞核)。
资料来源:意大利理工学院技术研究所/M。Bramini
08.07.2020•

纳米技术:可注射液体视网膜假体

印度理工学院意大利理工学院的研究导致了一种人工液体视网膜假体的革命性发展,以对抗疾病的影响,如色素性视网膜炎和老年性黄斑变性,这些疾病导致视网膜感光细胞的进行性退化。导致失明。

这项研究代表了视网膜的最新技术假肢是同一团队在2017年基于有机半导体材料开发的平面人工视网膜模型的进化(Nature materials 2017, 16: 681-689)。

“第二代”人工视网膜是仿生学的,具有高空间分辨率,由一种水溶性成分组成,其中的光活性聚合纳米颗粒(其大小为350纳米,大约是一根头发直径的1/100)悬浮在水中,并将取代受损的光感受器。

实验结果表明,在自然光照的刺激下纳米粒子事实上,它能使视网膜神经元的激活免于退化,从而模仿健康人的感光器功能。

与其他现有的方法相比,新型的液体假体保证了快速和较少的创伤手术这包括直接在视网膜下注射纳米粒子,在那里它们被困住并取代退化的光感受器;这种方法也保证了增加的有效性。

收集到的数据还表明,创新的实验技术代表了一种有效的替代方法,以恢复视网膜神经元的光接受能力,同时保持其空间分辨率,为未来的人类临床试验奠定了坚实的基础。此外,这些光敏纳米材料的发展为神经科学和医学的新应用开辟了道路。

Fabio Benfenati评论道:“我们的实验结果突出了纳米材料在第二代视网膜假体开发中的潜在相关性,这是一个重大的进步。”“液体人工视网膜植入物的发明在确保宽视野和高分辨率视觉方面具有巨大潜力。将光活性聚合物包裹在比光感受器更小的颗粒中,增加了与视网膜神经元相互作用的活性表面,并允许轻松覆盖整个视网膜表面,并在单个光感受器水平上扩大光激活。”

照片

“在这项研究中,我们应用了纳米技术Guglielmo Lanzani总结道。“特别是在我们的实验室,我们已经实现了聚合物纳米颗粒,它的行为像微型光伏电池,基于碳和氢,生命生物化学的基本组成部分。一旦被注射进视网膜,这些纳米颗粒就会形成小的聚集物,其大小与神经元相当,有效地表现为光感受器。”

“视网膜下注射光活性纳米颗粒的手术过程具有微创性,并有可能随着时间的推移而复制,这与平面视网膜假体不同,”Grazia Pertile补充道眼科学在卡拉布里亚圣堂教堂“与此同时,它保留了聚合物假体的优点,聚合物假体对进入眼睛的光线自然敏感,不需要眼镜、相机或外部能源。”

这项研究基于临床前模型,进一步的实验将为这项技术成为色素性视网膜炎和年龄相关性黄斑变性等疾病的临床治疗奠定基础。

这项研究已经发表在自然纳米技术(2020)。

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