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研究人员带来了革命性的人工视网膜液假体研发

多学科团队由热那亚IIT突触神经科学与技术中心的研究人员组成,由Fabio Benfenati协调,米兰IIT纳米科学与技术中心的团队由Guglielmo Lanzani协调,还包括IRCCS Ospedale Sacrocuore Don内格勒(维罗纳)的卡拉布里亚(Calabria)由格拉齐亚·佩蒂尔(Grazia Pertile),热那亚的IRCCS Ospedale Policlinico San Martino和博洛尼亚的CNR领导。该研究得到Fondazione 13 Marzo Onlus,Fondazione Ra.Mo.,Rare Partners srl和Fondazione Cariplo的支持。

该研究代表了视网膜假体的最新技术,是同一团队于2017年基于有机半导体材料开发的平面人工视网膜模型的演变(Nature Materials 2017,16:681-689)。

“第二代”人工视网膜是仿生的,具有很高的空间分辨率,由水性成分组成,其中悬浮有光敏聚合物纳米粒子(其直径为350纳米,因此大约是头发直径的1/100),更换损坏的感光器。

实验结果表明,纳米粒子的自然光刺激实际上会导致变性后的视网膜神经元激活,从而模仿健康受试者中的感光细胞的功能。

与其他现有方法相比,假体具有新的液体特性,可确保快速,减少创伤的手术,该手术包括直接在视网膜下方显微注射纳米颗粒,从而保留纳米颗粒并替换退化的感光细胞。这种方法还可以确保提高有效性。

收集的数据还表明,创新的实验技术是迄今为止用来恢复视网膜神经元光感受器能力,同时又保留其空间分辨率的方法的有效替代方法,为将来在人体中进行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未来应用开辟了道路。

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治疗退行性视网膜盲中的发展潜力,这是向前迈出的重要一步。”“液态人工视网膜植入物的创造具有巨大的潜力,可以确保宽视野和高分辨率视野。将光敏聚合物包裹在比光感受器小的颗粒中,可以增加与视网膜神经元相互作用的活性表面,轻松覆盖整个视网膜表面,并在单个感光体水平上缩放光激活。”

Guglielmo Lanzani总结说:“在这项研究中,我们已经将纳米技术应用于医学。”“特别是在我们的实验室中,我们已经认识到聚合物纳米粒子的行为类似于微小的光伏电池,其基础是碳和氢,是生命生物化学的基本组成部分。一旦注入视网膜,这些纳米粒子就会形成小聚集体,其大小可与有效地像感光细胞一样。”

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