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    巧奪天工!復旦大學團隊讓失明小鼠重獲視力


     
    來源:http://www.99dewalink.com
    By : 艾科試劑   |  2018-03-07

    視網膜是一類重要的感光組織,能將光信號轉變為神經信號,從而讓大腦“看見”光。然而,一類叫做視網膜退行性疾病的頑疾卻會讓感光細胞出現不可逆的損傷,影響人的視力,甚至導致失明。目前,此類疾病還沒有良好的治療方法。

    今日,來自復旦大學附屬中山醫院的研究團隊在《Nature Communications》上在線發表的一項發明,有望為視網膜退行性疾病帶來治療的希望——他們帶來的一款人造光感受器,讓失明小鼠重新對光產生了應答!

    人造光感受器是近年來的研究熱點。此類設備有望通過與受損的視網膜進行連接,人為將光信號轉為神經信號,幫助患者重見光明。然而,此類設備卻有著自身的局限——為了產生并傳導信號,它們需要植入一個額外的微電子處理器,這限制了人造光感受器在體內的應用。如果能打破這一限制,無疑能拓展此類設備的應用前景。

    這正是這支研究團隊的突破所在。復旦大學的鄭耿鋒教授、張嘉漪研究員與同事們一道,研發出了一種涂有金納米粒子層的二氧化鈦納米線陣列。這種創新材料可以用作人造光感受器,替代視網膜關鍵細胞的功能。具體來說,由于這些材料的特殊屬性,在光的刺激下,它們能產生電壓,從而有望刺激鄰近的神經元,產生視覺應答。

    在小鼠實驗中,這款特殊材料的效果得到了驗證。研究人員們發現,它們能重塑視網膜神經節細胞對綠光、藍光、以及近紫外光的響應。在空間維度上,新材料能達到的分辨率優于100微米!

    這些響應究竟是來自視網膜雙極細胞在光感受器的作用下,向神經節細胞傳導的信號?還是直接來自于后者的直接激活?這是一個重要的問題。只有前者才說明人造光感受器能行使正常情況下的視網膜功能。為了區分兩者,研究人員們進一步在實驗小鼠中施用了谷氨酸受體拮抗劑。在正常情況下,這類拮抗劑能阻斷雙極細胞向神經節細胞的信號傳導。后續研究表明,在此類拮抗劑施用的短短4分鐘后,神經節細胞對光的響應就消失了。而當研究人員們洗去拮抗劑后,這些響應又得到了恢復。這一研究結果清楚地表明,此類人造光感受器很好地保留了視網膜環路應有的正常功能。

    后續研究則發現,初級視覺皮層里的神經元在植入該納米線陣列后,對光產生了響應。盡管我們無法從小鼠口中確認它們能重見光明,但種種實驗結果都支持這一觀點。

    研究人員們指出,此類技術將來有望應用于人類患者,為罹患視網膜退行性疾病的患者帶來新的治療方案。我們期待這項來自中國科學家的發明能盡早得到應用!

     
     
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