Революционна нанотехнологична течна протеза на ретината - фитнес нация
Хората често страдат от слепота поради наследени дистрофии на ретината или дегенерация на очните мускули, често срещан проблем, свързан с възрастта. Наличните обичайни коригиращи лечения имат много ограничения, поради което в областта се правят множество изследвания, едно от тях е революционното развитие на течна протеза на ретината, базирана на най-съвременната технология.
Какво е ретинална протеза?
Светлината се открива от фоторецепторите в очите ни, т.е. клетките с пръчки и конуси, чрез фоточувствителни молекули, присъстващи от външната страна на фоторецептора на здрава ретина.
При активиране тези фоточувствителни молекули стимулират поредица от неврохимични събития, които в крайна сметка предават сигнали към зрителните сегменти на мозъка. Предимно в случай на регенеративни заболявания на ретината, като пигментозен ретинит и свързана с възрастта дегенерация, фоторецепторите са неблагоприятно повлияни и ретината не усеща светлина. Въпреки това, свързаните неврони в ретината остават функционални и могат да се активират електрически, когато нервът се стимулира.
Ретиналните протези осигуряват възстановяване на зрението при хора с пигментозен ретинит или прогресивно разпадане на фоторецепторите на ретината, които причиняват слепота. През 1990 г. е създадена ретиналната протеза. Техниката включваше временно имплантиране на поредица от стимулиращи предмети в очите на незрящ субект.
Процедурата подлага слепия субект (гризач) на местна упойка и в окото се вкарва сонда. Тази сонда имаше електродите, необходими за стимулиране на ретината. Тази експериментална процедура разкрива пространствено картографиране или ретинотопна организация, т.е., когато ретината на дясното око се стимулира с помощта на електродната сонда, слепият субект може да почувства светлина от лявата страна и обратно.
Ролята на наночастиците в развитието на изкуствената ретина
Предвид недостатъците на съществуващите методи, учените са открили иновативна, бърза, точна и силно чувствителна технология за лечение на заболявания на ретината. Технологията се основава на фотоактивни полимерни наночастици (P3HT NP), чийто размер е около 350 нанометра. Те са разработили изкуствена инжекционна течна протеза на ретината, която работи за коригиране на нефункционални фоторецептори.
Изследователите казват, че тяхната работа е приложение на нанотехнологиите в медицината. Когато плъхът с пигмент на ретинит се инжектира субретинално с изкуствена течна протеза на ретината, т.е. конюгирани полимерни наночастици, наночастиците P3HT се разпространяват в цялото подретинално пространство. След това инициира лесно предизвиканото активиране на избягали вътрешни неврони на ретината, възстановявайки кортикални, подкоркови и поведенчески зрителни отговори при липса на трофични ефекти или възпаление на ретината.
Пациентът, който е сляп поради свързана с възрастта мускулна дистрофия или пигментозен ретинит, възвърна зрението си само след еднократна инжекция.. Основното предимство на подобрената изкуствена ретина „второ поколение“ и нейната течна форма е, че може да имитира свойствата на биоматериалите и да дава висока пространствена разделителна способност.
Фотоактивните полимерни наночастици са суспендирани във водния компонент на ретиналната протеза и могат да задействат електрически съществуващите неврони на ретината, когато светлината достигне до наночастиците. Учените казаха, че полимерните наночастици се държат като „малки фотоелектрични клетки“ на базата на въглерод и водород, които могат да заместят нефункциониращите фоторецептори.
Защо новата течна протеза на ретината е по-добра от съществуващата технология?
Основните недостатъци на съществуващите ретинални протези са изброени по-долу: ·
- Изключително ниска резолюция;
- Липса на чувствителност;
- Изисква външни камери за носене, специални очила и сложни системи за окабеляване, които да взаимодействат с окото;
Новата изкуствена течна протеза на ретината осигурява бързо лечение. Освен това осигурява по-малко травматична хирургия, т.е. процедурата изисква само микроинжекции на наночастици директно под ретината. След това инжектираните частици покриват цялото пространство на ретината и заместват изродените фоторецептори.
Процедурата също не изисква допълнително защитно лечение, т.е. използване на очила, камери или външни източници на енергия.. В лабораторни условия процесът се оказа изключително ефективен и полезен за много слепи пациенти.
Заключение:
Това изследване е все още в предклиничен етап и са необходими допълнителни експерименти за валидиране и използване за клинично лечение на заболявания, свързани с дегенерация на ретината.
Научната общност смята, че разработването на такива фоточувствителни наноматериали е революционен пробив, който отваря нов път за бъдещи изследвания в областта на неврологията и медицината.