失明困擾著很多人類,眾所周知,我們不可能天天都能等得到視網膜捐獻或者是別的辦法,如果你通過注射一些東西就可以獲得新的視力,那真是太好了。
目前,有一項新的研究成果發表在《ACS納米》雜志上,并得到美國國立衛生研究院的支持,研究團隊表明,注射到視網膜的液態納米顆粒的黃金可以成功刺激視覺系統,使視網膜紊亂功能的小鼠恢復視力。這些發現表明,一種新型的視覺假體系統,其中納米顆粒與佩戴在眼鏡或護目鏡上的小型激光裝置相結合,有一天可能幫助視網膜疾病患者重見光明。
這個是基于金納米棒(AuNRs)和近紅外(NIR)激光的創新技術,旨在通過激活視網膜雙極細胞恢復因退行性視網膜疾?。ㄈ琰S斑變性、視網膜色素變性)導致的視力喪失。
技術核心是金納米棒的光熱轉換與神經信號模擬。
研究團隊將液態金納米棒溶液注射至視網膜病變小鼠的視網膜中。
這些納米顆粒具有表面等離子共振效應,能高效吸收近紅外激光能量并轉化為局部熱量。
當特定圖案的NIR激光投射到視網膜時,納米金顆粒受激產生的微量熱量會模擬感光細胞的功能,即通過熱刺激觸發雙極細胞和神經節細胞的電信號傳遞,從而繞過受損的感光細胞直接激活下游神經元。
http://www.zelikin-lab.com/head-of-lab/alexander-zelikin/
這一機制的關鍵在于以下三點。
一個是可以精準定位。納米金顆粒分布于視網膜特定區域,確保激光刺激的空間特異性。
第二是能量控制,NIR激光波長(如808 nm)穿透性強且對組織損傷小,可安全地作用于深層視網膜。也就是通俗的說不會作用特別大,不會傷害眼睛。
最后是信號保真,激光投射的圖案形狀與激活的細胞活動模式一致,保留了視覺信息的空間編碼能力。這個就是不會看完東西就失真了。
實驗驗證與效果的說明也很好。在小鼠模型中,研究團隊觀察到視網膜及視覺皮層活動恢復。通過雙光子成像和電生理記錄,證實納米金顆粒刺激后,雙極細胞和神經節細胞的活動模式與激光圖案匹配,且小鼠視覺皮層神經元響應顯著增強。
安全性好,未檢測到納米顆?;蚣す獯碳ひl的炎癥或其他副作用,表明該技術具備良好的生物相容性。
潛在臨床應用設計的前景也很好。研究團隊提出未來可通過特制眼鏡集成激光系統實現臨床應用。
實時視覺信號輸入的方面,眼鏡內置微型激光投影裝置,將外部圖像轉化為NIR激光圖案投射至視網膜。
還有動態調節功能,根據患者需求調整激光參數(如強度、頻率),優化神經激活效率。
目前的技術優勢與挑戰如下。
優勢在于繞過傳統感光細胞依賴,直接刺激視網膜神經通路,適用于多種退行性眼病。
非侵入性且可調控性強,優于電極植入等侵入式方案。
這項技術也還有進一步挑戰,長期生物安全性需進一步驗證,人類視網膜結構與小鼠存在差異,需優化納米顆粒分布及激光參數以適應更大尺寸的視網膜。
最后,與其他納米技術的對比就是,類似研究如國家納米中心的金納米棒核/介孔二氧化硅殼的雜化納米結構Au@SiO2(光控化療/熱療用)和丹麥奧胡斯大學的光響應水凝膠,均利用納米材料的光熱效應,但布朗團隊的創新在于將光熱刺激直接用于神經信號重建,而非藥物釋放或材料形變。
通過現在的實驗,我們看到了不少光明,像我們這樣眼睛不好的人又有了一些希望。該研究通過納米技術與光學的結合,為退行性視網膜疾病提供了一種新型治療范式。
其核心在于利用金納米棒的光熱特性“解碼”光信號為神經電活動,未來或可通過可穿戴設備實現功能性視力恢復。進一步研究需聚焦于臨床轉化中的技術細節及長期效應評估。只通過這樣的技術,不用辛苦的等待捐獻,這樣也是非常節省的??傊@項技術還是很值得期待的。
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