發(fā)布日期:2018-03-12
失明的原因有很多,不過其中之一就是視網(wǎng)膜的視錐和視桿細胞發(fā)生了病變,無法順利使光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。這些光感受器細胞如果不能行使正常的功能,即使眼睛的其他部分都是健康的,也不能夠產(chǎn)生有質(zhì)量的視覺。
目前,使用人工方法來修復視網(wǎng)膜的病變,依然是神經(jīng)科學和臨床醫(yī)學面臨的大難題。有些科學家試圖完全放棄這一步驟,但是這種方法需要龐大的技術(shù)支撐,并且結(jié)果尚不盡人意。視網(wǎng)膜中的光感受器一旦損傷或退變,由于不能自行修復,往往會導致失明。如果能夠使用人工光感受器來替代原有的視網(wǎng)膜功能,對于黃斑變性等疾病的患者來說,將是巨大的希望。
來自復旦大學的研究團隊開發(fā)了一種“人工視網(wǎng)膜”,這是一種光敏感的納米線陣列感受器。研究人員將之植入失明小鼠的眼底,成功使得小鼠的視覺得到了恢復。相關(guān)研究題為《Nanowire arrays restore vision in blind mice》,發(fā)表在了最近的《Naturecommunications》上。
這種光感受器使用的是金/氧化鈦納米線陣列,陣列由二氧化鈦納米線組成,上面用金納米顆粒修飾。研究人員將這種“人工視網(wǎng)膜”植入了小鼠的眼底。當接收光照射時,小鼠的瞳孔會縮小,視網(wǎng)膜中的神經(jīng)節(jié)細胞恢復了對光的響應。神經(jīng)節(jié)細胞能把視覺信號經(jīng)視神經(jīng)向大腦視覺中樞傳遞。這是由于納米線陣列吸收光線后,產(chǎn)生光電壓并觸發(fā)附近神經(jīng)元的電活動,從而恢復小鼠對光的敏感性。
這種納米線光感受器有效地替代了原有視網(wǎng)膜中的視桿細胞和視錐細胞,因而,在植入后能夠觀察到視覺中樞的神經(jīng)元也恢復了對光的響應,同時,瞳孔對光的反射也有所改善。
這種新一代可植入人工光感受器為黃斑變性等視網(wǎng)膜疾病提供了一個新的治療選擇:通過人工光感受器的植入,幫助患者恢復對視覺的響應。雖然,目前這種感受器還滿足不了正常人類全色視覺的要求,但是研究人員計劃開始展開對不同波長光線響應的納米線,從而使得這一塊“人工視網(wǎng)膜”能夠有效地區(qū)分出不同色彩的光線。
參考資料:
[1] Artificial Photoreceptors Return Visionto Blind Mice
[2] Nanowire arrays restore vision in blindmice
來源:康健新視野