Течна протеза за ретината

При дегенеративни заболявания на ретината, като възрастова макулна дегенерация и пигментен ретинит, прогресиращата загуба на фоторецептори в ретината в крайна сметка води до загуба на зрението. Сега, както съобщават в Nature Nanotechnology, Fabio Benfenati, Guglielmo Lanzani и колегите им са разработили течна протеза за ретината, направена от фотоактивни полупроводникови полимерни наночастици, които могат да бъдат директно инжектирани в окото, за да заменят функционално повредените фоторецептори и да възстановят зрителната острота с висока пространствена разделителна способност.

Човешкото зрение се активира от фоторецепторите в ретината, наречени пръчици и конусчета, които се активират от светлината. Последвалата промяна в мембранния им потенциал дава възможност за предаване на визуална информация към мозъка чрез зрителния нерв. Пръчиците и конусите покриват най-външния слой на ретината, а мозаечният модел на макулни конусчета определя визуалната пространствена разделителна способност.

Полупроводниковите полимери, като поли (3-хексилтиофен) (P3HT), могат да заменят дегенериралите фоторецептори, като осигуряват фотоактивен слой, който превръща естествената светлина в електрически сигнали за активиране на неврони.

Досега обаче такива устройства са произведени само като плоски импланти, които изискват инвазивни хирургични процедури, покриват малка област на ретината и осигуряват ниска пространствена разделителна способност.

Benfenati и колегите му се справят с тези ограничения, като трансформират равнинния интерфейс в устройство за течна ретина. Като се има предвид, че активният компонент е полупроводниковият полимер P3HT, са решили да проектират P3HT наночастиците, за да направят имплантацията по-малко инвазивна и да увеличат пространствената разделителна способност на фотоактивния слой и степента на покритие на ретината.

След инжектиране в окото, наночастиците се разпространяват в ретиналното пространство, имитирайки пространственото разпределение на фоторецепторите и образувайки светлочувствителен слой с ретиналните неврони, без да бъдат поети от клетките.

При опит с плъх с дегенерация на ретината, еднократно прилагане на наночастици показва зрителна активност и зрителна острота до нива, неразличими от тези на здрави плъхове за период до 8 месеца. Важното е, че наночастиците не причиняват възпаление.

Простата хирургическа операция и широкото покритие на ретината, потенциално възстановяващо цялостното зрително поле, отварят нов път за неинвазивна стратегия за лечение на дегенеративна слепота. Сега се планира да разширят предклиничната оценка до голямо животно, като домашното прасе, което има очи с размер и пространствена резолюция, подобни на човешкото око. Също така се работи върху проектирането на по-активни наночастици чрез повърхностни модификации, за да подобрят ефективността на отделяне на заряда.

 

Източник: Nature.com