科學家已經創造出人工視網膜植入物,可以恢復數百萬人的視力!

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臨床試驗在今年開始。

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科學家已經開發出一種視網膜植入物,可以恢復老鼠失明的視力,而且計劃在今年稍後對人類進行試驗。

這個植入物把光轉換成刺激視網膜神經元的電子訊號,可能為數百萬經歷視網膜退化的人帶來希望,包括視網膜色素病變(retinitis pigmentosa)。視網膜退化的人的眼睛感光細胞開始失靈,最後導致失明。

視網膜位於眼睛的後面,並且由數百萬個對光敏感的感光細胞組成。但是這些240個已鑑定基因的任何一個發生突變,可以導致視網膜退化。這些基因突變的感光細胞會死亡,即使在它們周圍的視網膜神經元不受影響。

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因為視網膜神經元維持完整和有作用,以前的研究以仿生眼睛設備來研究視網膜色素病變的治療,以光來刺激神經元。然而其他科學家利用CRISPR基因編輯,來研究造成失明的突變的修復

現在,由義大利理工學院(Italian Institute of Technology)領導的團隊發展出一種新方法,將假體植入眼睛中,作為受損視網膜在運作上的替代物。

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這個植入物是由導電聚合物的薄層所製成,放在絲質基座上,並且覆蓋著半導體聚合物。

這個半導體聚合物充當光伏材料(photovoltaic material)。當光線進入眼睛的水晶體時,吸收光子。當這種情況發生時,電流刺激視網膜神經元,填補眼睛受損的感光細胞所留下的空隙。

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為了測試這項裝置,這些研究人員把這個人工視網膜植入到被命名為皇家外科醫學院(Royal College of Surgeons,RCS)老鼠的眼睛,這種老鼠被培育來形成囓齒動物模型的視網膜退化。

在老鼠動完手術後的30天,這些研究人員測試它們對光線的敏感度,這種測試稱為瞳孔反射(pupillary reflex),來與健康的老鼠和未治療的RCS老鼠相比。

在比滿月的光稍微亮一點的1勒克司(lux)低亮度,治療過的老鼠不比未治療的RCS老鼠有更多的反應。

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但是隨著亮度增加到大約4-5勒克司,大約和昏暗的黃昏天空相同,治療過的老鼠的瞳孔反應很難與健康的動物有所區別。

當他們在手術後的6個月和10個月重新測試這些老鼠時,儘管所有測試的老鼠(包括治療過的老鼠、健康的老鼠和RCS對照老鼠)由於變老而經歷些許視覺損傷,這些植入物仍然有作用。

在光線亮度敏感測試期間,利用正子斷層掃描(positron emission tomography,PET)來監視監測老鼠的大腦活動,這些研究人員看見處理視覺資訊的初級視覺皮層(primary visual cortex)的活動增加。

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根據這些結果,這個團隊結論出植入物直接活化「退化視網膜中的殘留神經元電路」,但需要進一步的研究,來確切解釋這些刺激如何在生物層面上運作。

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他們在論文中解釋:「詳細的假體操作原理仍然是不明確的。」

雖然不保證在老鼠看到的結果可以轉移到人類,這個團隊希望有一天可以,而且從東西的聲音開始。我們不久就會找到方法。

研究人員之一、來自義大利內格拉爾市(Negrar)的Sacred Heart Don Calabria的眼科醫生Grazia Pertile說:「我們希望在動物模型獲得的出色結果,複製到人類身上。」

「我們計劃在今年下半年進行第一次人體試驗,然後在2018年得到初步結果。這種植入物可能是治療極度衰弱的視網膜疾病的轉捩點。」

這項研究成果報導於自然材料(Nature Materials)期刊

「語音合成由賽微科技提供」

來源:ScienceAlert