Революційний рідкий протез сітківки на основі нанотехнологій - фітнес

Люди часто страждають на сліпоту через успадковані дистрофії сітківки або дегенерацію очних м’язів - загальну вікову проблему. Звичайні коригуючі методи лікування мають багато обмежень, з цієї причини в цій галузі проводяться численні дослідження, одним з яких є революційна розробка рідкого протезу сітківки на основі найсучасніших технологій.

Що таке протез сітківки?

Світло виявляється фоторецепторами в наших очах, тобто клітинами з паличками та колбочками, через світлочутливі молекули, присутні на зовнішній стороні фоторецептора здорової сітківки.

Після активації ці світлочутливі молекули стимулюють низку нейрохімічних подій, які в кінцевому підсумку передають сигнали в зорові сегменти мозку. Передусім у випадку дегенеративних захворювань сітківки, таких як пігментний ретиніт та вікова дегенерація, на фоторецептори негативно впливає, і сітківка не відчуває світло. Однак пов'язані нейрони сітківки залишаються функціональними і можуть активуватися електрично, коли стимулюється нерв.

Протези сітківки забезпечують відновлення зору у людей з пігментним ретинітом або прогресуючим розпадом фоторецепторів сітківки, що викликають сліпоту. У 1990 році був встановлений протез сітківки. Методика передбачала тимчасову імплантацію серії стимулюючих предметів в очі сліпому.

Процедура піддала місцевому знеболенню сліпого (гризуна) і в око ввели зонд. Цей зонд мав електроди, необхідні для стимуляції сітківки. Ця експериментальна процедура виявила просторове відображення або ретинотопну організацію, тобто коли стимуляція сітківки правого ока проводилася за допомогою електродного зонда, сліпий суб'єкт міг відчувати світло на лівій стороні і навпаки.

Роль наночастинок у розвитку штучної сітківки

Враховуючи недоліки існуючих методів, вчені відкрили інноваційну, швидку, точну та високочутливу технологію лікування захворювань сітківки. Їх технологія заснована на фотоактивних полімерних наночастинках (P3HT NPs), розмір яких становить близько 350 нанометрів. Вони розробили штучний ін’єкційний рідкий протез сітківки, який працює для корекції дисфункціональних фоторецепторів.

Дослідники заявили, що їх робота полягає у застосуванні нанотехнологій у медицині. Коли щуру з пігментом ретиніту вводили субретинально штучний рідкий протез сітківки, тобто кон’юговані полімерні наночастинки, наночастинки P3HT поширювались по всьому субретинальному простору. Після цього він ініціював легко викликану активацію вирваних внутрішніх нейронів сітківки, відновлюючи коркові, підкіркові та поведінкові зорові реакції за відсутності трофічних ефектів або запалення сітківки.

Сліпий пацієнт через вікову м’язову дистрофію або пігментний ретиніт відновив зір лише після одноразової ін’єкції.. Головною перевагою вдосконаленої штучної сітківки "другого покоління" та її рідкої форми є те, що вона може імітувати властивості біоматеріалів та надавати високу просторову роздільну здатність.

Фотоактивні полімерні наночастинки суспендовані у водному компоненті протезу сітківки і можуть електрично запускати існуючі нейрони сітківки, коли світло потрапляє до наночастинок. Вчені заявили, що полімерні наночастинки поводяться як "маленькі фотоелементи" на основі вуглецю та водню, які можуть замінити дисфункціональні фоторецептори.

Чому новий рідкий протез сітківки кращий за існуючі технології?

Основні недоліки існуючих протезів сітківки перелічені нижче: ·

Надзвичайно низька роздільна здатність;
Відсутність чутливості;
Потрібні носні зовнішні камери, спеціальні окуляри та складні електропроводки для взаємодії з оком;

Новий штучний рідкий протез сітківки забезпечує швидке лікування. Це також забезпечує менш травматичну операцію, тобто процедура вимагає лише мікроін’єкцій наночастинок безпосередньо під сітківкою. Після цього введені частинки покривають весь простір сітківки і замінюють вироджені фоторецептори.

Процедура також не вимагає додаткової захисної обробки, тобто використання окулярів, камер або зовнішніх джерел енергії.. В лабораторних умовах процес виявився надзвичайно ефективним та корисним для багатьох пацієнтів із сліпотою.

Висновок:

Це дослідження все ще перебуває на доклінічній стадії, і необхідні подальші експерименти для підтвердження та використання його для клінічного лікування захворювань, пов’язаних з дегенерацією сітківки.

Наукове співтовариство вважає розробку таких світлочутливих наноматеріалів революційним проривом, який відкриває новий шлях для майбутніх досліджень у галузі нейронауки та медицини.