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碳納米管膜可讓受損視網膜重新感光
2014年11月17日 發布 分類:技術前沿 點擊量:2339
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    最近,一個由以色列特拉維夫大學、耶路撒冷希伯來大學和英國紐卡斯特大學的研究人員組成的國際小組,開發出一種包含碳納米管和納米棒的薄膜,有望作為一種無線植入設備,誘導視網膜光刺激效果極佳。相關論文發表在最近的《納米快報》上。


  據物理學家組織網近日報道,光射到眼睛后面的視網膜上,是視覺過程的第一步。如果黃斑退化,使視網膜上的光受體變性,視網膜就無法再對光照起反應,使病人喪失所有視力。但如果在某種光電植入設備的幫助下,能讓視網膜重新感光,病人就可能恢復視力。


  目前,人造視網膜的開發還面臨許多挑戰:植入設備要能長期感光,要有相當高的空間分辨率,不含電線,能適應身體而不排斥,還要有一定的機械柔韌性。人造視網膜的候選材料包括導電聚合物和量子點膜,但在滿足這些要求方面各有優點和缺點。另一種途徑是恢復視網膜的感光能力,利用光基因學技術,將感光蛋白(細菌的視蛋白)插入視網膜神經元中。但這種方法仍需要電極來協助神經元的光感應刺激。


  在膜結構中,納米棒散布于整個3維的多孔納米管矩陣里,最后使膜形成一種適于植入的柔韌靈活的基質層。研究人員指出,這種新材料膜的3維結構有許多優點,包括光吸收率高、能與神經元緊密結合、高效傳電等,而其他人造視網膜的候選材料,如硅比較堅硬、不透明,還需要外部電源,而新材料沒有這些問題。有了這些優點,新型膜在未來人造視網膜應用中很有前景。


  “這一成果的最大意義在于展示了新材料(量子棒結合碳納米管)是怎樣形成了一種新系統,而這種系統能有效刺激神經系統。”論文合著者、特拉維夫大學教授耶爾·哈內恩說。


  研究人員把這種膜貼附在14天大的小雞的視網膜上(此時小雞視網膜還沒有感光能力,是完全的瞎子),視網膜就會產生光致電流——這是一種神經信號,這種信號傳入大腦后可以由大腦來解釋處理。


  研究人員還希望在今后研究中能繼續改進它。“目前,我們正在活體中研究這種新型植入體,希望能在長期應用中觀察它的性能。”哈內恩說,“我們與視網膜醫生合作來開發這種植入體,并測試它與傳統手術的兼容性,目標是讓它將來能用于人類臨床。”

(來源:科技日報)

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