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[科教] 科学家用人造视网膜让大鼠重获光明,下半年人体实验

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发表于 3-17-2017 08:29 AM | 显示全部楼层 |阅读模式

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人造视网膜有望让无数人重获光明。意大利的一个研究团队通过植入人造视网膜,使患有遗传性视网膜疾病的大鼠恢复视力,相关论文发表在3月上旬的Nature Materials上。并且,该团队将从今年下半年起在人类身上进行试验。

视网膜色素变性(RP)是成年后失明的主要原因之一,发病率约为1/3000,目前尚无有效的临床治疗手段。随着病情发展,视网膜上的感光细胞(包括杆状细胞和锥状细胞)纷纷死亡,患者就会逐渐失明。

不过,这种疾病只是影响了感光细胞,视网膜的神经部分维持完整,功能正常。因此,此前针对视网膜色素变性的治疗思路主要分为两派:一派是运用CRISPER等基因编辑技术来修复致病基因;一派是制作仿生设备来代替感光细胞刺激视网膜神经元。

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植入大鼠的人造视网膜

而意大利的这个研究团队制作的人造视网膜分为三层,中间是用导电聚合物制作的一层薄膜,底衬丝织物,外覆半导体聚合物。这层半导体聚合物本质上是一种光伏材料,能吸收入眼的光子。然后,人造视网膜就会产生电信号以刺激视网膜神经元,接过受损的感光细胞原本的职责。

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人造视网膜分为三层

RCS大鼠成了这套人造视网膜的首批用户。RCS大鼠是人类发现的第一种携带RP的动物,因而也成为了视网膜疾病研究的最常见实验对象。在一种表现为常染色体隐性遗传的基因缺陷作用下,RCS大鼠的视网膜上皮色素细胞无法吞噬脱落的光感受器外节,导致视力退化。

在手术30天后,研究者通过瞳孔反射来检测大鼠对光的敏感程度,对照组是健康大鼠和未接受治疗的病鼠。在1勒克斯(注:lux,照度单位,适宜人类阅读的照度约为60勒克斯,1勒克斯略高于满月夜的照度)的暗光线下,植入人造视网膜的大鼠与未经治疗的病鼠反应相似。而当照度提高到4到5勒克斯时,植入人造视网膜的大鼠的瞳孔反射与病鼠有了明显不同。

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瞳孔反射

在术后6个月和10个月,研究人员再次对大鼠进行电生理学和行为学上的分析,发现植入大鼠体内的人造视网膜依然有效。只不过,由于衰老,三组大鼠的视力都有了小幅的退步。

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植入位置示意图

此外,正电子成像(PET)显示,随着视觉能力的提高,实验大鼠大脑中负责处理视觉信息的初级视觉皮层的基础代谢也变得更为活跃。研究人员认为,人造视网膜直接激活了变性视网膜中残存的神经回路。至于这种激活基于怎样的生物学机制,还需要进一步的研究。

在动物实验上收获积极成果后,这个意大利团队的下一步是要在人身上复制实验。团队成员Grazia Pertile说道:“我们计划今年下半年开始首个人体实验,初步数据会在2018年出来。这可能是治疗视网膜严重衰退的一个转折点。”

这一研究给失明人士带来了一缕曙光:利用新一代有机、高生物相容性的人造光电转化假体来恢复视力是很有希望的。

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发表于 3-17-2017 08:48 AM 来自美国米群网手机版 | 显示全部楼层
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帮顶非丽丝
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