物理科技生物学-PHYICA

纳米技术应用于医学姬野瞳:第一个液体视网膜假体

纳米技术 2022-04-19 23:59:52

意大利技术研究所 光敏纳米粒子(红色)覆盖着视网膜神经元膜(蓝色的细胞核)

信用:IIT意大利技术研究所

Bramini) IIT意大利理工学院(意大利理工学院)的研究导致了人工液体视网膜假体的革命性发展,以抵消视网膜色素变性和年龄相关性黄斑变性等疾病的影响,这些疾病导致视网膜光感受器的进行性退化,从而导致失明

这项研究发表在《自然纳米技术》杂志上

这项研究代表了视网膜修复术的发展水平,是同一团队在2017年开发的基于有机半导体材料的平面人工视网膜模型的发展(自然材料2017,16: 681-689)

“第二代”人造视网膜是仿生的,具有很高的空间分辨率,由一种水性成分组成,其中悬浮着光敏聚合纳米粒子(其大小为350纳米,因此约为头发直径的1/100),它将取代受损的感光细胞

实验结果表明,纳米粒子的自然光刺激,事实上,导致视网膜神经元免于退化的激活,从而模仿健康受试者的光感受器的功能

这种新的人造液体视网膜是仿生的,由一种水性成分组成,其中悬浮着光敏聚合纳米粒子(其大小为350纳米,因此约为头发直径的1/100),将取代受损的感光细胞

信用:IIT意大利技术学院 与其他现有的方法相比,假体的新液体特性确保了快速和创伤较小的手术,包括直接在视网膜下微注射纳米粒子,在那里它们保持被捕获并取代退化的光感受器;这种方法也确保了增加的有效性

收集的数据还表明,创新的实验技术代表了迄今为止用于恢复视网膜神经元的光接收能力同时保持其空间分辨率的方法的有效替代方案,为未来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开发为神经科学和医学的新的未来应用开辟了道路

“我们的实验结果强调了纳米材料在开发第二代视网膜假体以治疗退化性视网膜失明中的潜在相关性,并代表着向前迈出的一大步,”法比奥·本芬那蒂评论道

“液体人工视网膜植入物的发明对于确保宽视野和高分辨率视觉具有巨大的潜力

将光活性聚合物封装在比光感受器小的颗粒中增加了与视网膜神经细胞相互作用的活性表面,并允许容易地覆盖整个视网膜表面,并在单个光感受器的水平上扩大光活性

" “在这项研究中,我们将纳米技术应用于医学,”古格里莫·兰扎尼总结道

“特别是在我们的实验室里,我们已经实现了聚合物纳米粒子,其行为类似于基于碳和氢的微型光伏电池,碳和氢是生命生物化学的基本成分

一旦注射到视网膜中,这些纳米粒子形成小聚集体,其大小与神经元相当,实际上表现得像光感受器

" “视网膜下注射光活性纳米粒子的手术过程是微创的,并且有可能随着时间的推移而复制,这与平面视网膜假体不同,”IRCCS奥皮代尔骶丘雷堂卡拉布里亚医院眼科手术部主任格拉齐亚·佩尔蒂尔补充道

“同时,它保持了聚合物假体的优点,这种假体对进入眼睛的光线自然敏感,不需要眼镜、照相机或外部能源

" 该研究基于临床前模型,进一步的实验将是使该技术成为视网膜色素变性和年龄相关性黄斑变性等疾病的临床治疗的基础

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