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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!

臨床試驗在今年開始。

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, 而且計畫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個已鑒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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。”

“我們計畫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。”

這項研究成果報導于自然材料(Nature Materials)期刊。

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。”

“我們計畫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。”

這項研究成果報導于自然材料(Nature Materials)期刊。

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