Учени създадоха полупроводникова ретина, която възстановява зрението
Учените са разработили изкуствена ретина, способна да върне зрението на милиони хора. Имплантът вече е успешно тестван върху плъхове, а разработчиците са готови да го тестват и върху хора.
Учените са разработили имплант на ретината, с който вече са успели да върнат зрението на плъхове. Изобретателите планират да преминат към тестване върху хора още тази година.
Имплант, който преобразува светлината в електрически сигнали, които стимулират невроните на ретината, ще донесе надежда на милиони хора, страдащи от дегенерация на ретината, включително пигментен ретинит, който разрушава фоторецепторите, водещ до слепота.
Самоубийството спаси лицето
Ретината е вътрешната обвивка на окото. Съдържа милиони фоторецептори, необходими за зрението. Въпреки това, мутация дори в един от 240-те гена, свързани с образуването на ретината, може да доведе до дегенерация на ретината, при която светлочувствителните клетки умират, докато невроните на ретината продължават да функционират.
Екип от експерти от Италианския технологичен институт успя да разработи протеза на ретината, която поема нейните функции.
Имплантът се състои от тънък слой от електропроводим полимер, поставен върху основа на копринена основа и външно покритие от полупроводим полимер. Учените докладваха резултатите от работата си в списаниетоNature Materials.
Полупроводящият полимер действа като фотоволтаичен материал, абсорбирайки фотони, когато светлината удари лещата, биологична леща, която пречупва светлината. Когато това се случи, електричеството стимулира невроните на ретината, запълвайки пространството между увредените фоторецептори.
За да тестват новостта, учените имплантираха изкуствени ретини на плъхове от специално отгледана линия.с дегенерация на ретината. 30 дни след операцията изследователите тестват тяхната чувствителност към светлина в сравнение със здрави плъхове и нелекувани плъхове от същата генетична линия.
Обикновено, когато ярка светлина навлезе в окото, зеницата се свива, а на тъмно се разширява. Това се нарича зеничен рефлекс. При яркост от един лукс - малко по-ярка, отколкото при пълнолуние - плъховете с изкуствена ретина не показват значителни разлики от пациентите. Но при 4-5 лукса - приблизително като по здрач - зениците на плъховете с имплант реагираха почти по същия начин, както зениците на здрави мишки.
Имплантът работи ефективно дори 10 месеца след операцията, въпреки че и при трите групи плъхове зрението се влошава до известна степен поради промени, свързани с възрастта.
Също така използвайки позитронно-емисионна томография, учените провериха мозъчната активност на плъхове по време на тестове за чувствителност към светлина и установиха повишаване на активността в зрителната кора, която е отговорна за обработката на визуална информация.
Въз основа на своите открития екипът заключи, че имплантът директно активира "остатъчната невронна верига в дегенеративната ретина". Необходими са допълнителни изследвания, за да се опише този процес в детайли от биологична гледна точка.
подвижна слепота
„Подробният принцип за това как работи протезата остава несигурен“, отбелязват те в статията. Освен това не е известно дали подобни импланти биха били толкова ефективни при хората. Но екипът е пълен с оптимизъм и очаква да го провери в близко бъдеще.
„Надяваме се да възпроизведем при хората същите отлични резултати, които получихме в експеримента с животни“, казва един от изследователите, офталмологът Грация Пертил.
„Планираме първите тестове върху хора през втората половина на тази година и до2018 ще получим предварителни резултати. Използването на този имплант може да бъде повратна точка в лечението на тежки заболявания на ретината.
Друг обещаващ метод за лечение на подобни заболявания е редактирането на генома чрез технологията CRISPR. Това беше направеноминалата година от група офталмолози от САЩ. Те използваха кожни клетки от пациент с пигментен ретинит, за да отгледат стволови клетки, които също носят ослепителната мутация. CRISPR успешно "ремонтира" дефектен ген. По време на изследването експериментите върху хора са били забранени, но според самите изследователи трансплантацията на здрави клетки може да възстанови загубеното зрение.
За разлика от традиционните трансплантации на органи, този подход няма да доведе до отхвърляне от имунната система.
А трансплантацията на очи изобщо не се извършва напълно поради високата му степен на антигенност и сложната съдова система. Само операциите за трансплантация на част от окото, като роговицата, могат да бъдат успешни.
А в Австралия по същото време учените бяха готови да тестват бионичното око. Окото Phoenix99 епроектираноот инженери от Университета на Нов Южен Уелс. Създаването му започва през 1997 г. с цел да помогне на хора с пигментен ретинит и дегенерация на макулата - патологично изменение на съдовете на окото, характерно за възрастните хора.
Как контактните лещи влияят на очите
Прототипът на окото представлява набор от 24 електрода, свързани с външно устройство и позволяващи на пациента да вижда фосфени – светещи точки и фигури, които се появяват без излагане на светлина, например при натиск върху окото или електрическа стимулация на ретината.
С помощта на специални камери също беше възможно да се определи разстоянието: колкото по-ярко ефосфени, колкото по-близо беше обектът.
Най-новият модел Phoenix99 е напълно имплантируем и показва значително по-добри резултати от предишните. До 2018 г. изследователите планират да имплантират бионични очи на поне десет пациенти. Операцията отнема два до три часа, а единственото, което показва неестествения характер на новите очи, е малък диск зад ухото, който захранва устройството и предава данни към него.