La tecnologia dell'innovazione offre la nuova speranza alla gente con il glaucoma, la retinite e la degenerazione maculare senile

Nel gennaio 2009, la durata del Meunier di Michel dell'ingegnere, un professore a Polytechnique Montréal, variabile drammaticamente. Come altri, aveva osservato che estremamente l'impulso di scarsità di un laser di femtosecondo (0,000000000000001 secondo) potrebbe fare i fori nanometro di taglia comparire in silicio quando è stato coperto dalle nanoparticelle dell'oro. Ma questo ricercatore, riconosciuto internazionalmente per le sue abilità in laser e nanotecnologia, decisivo di andare un punto più avanti con che cosa era poi appena una curiosità del laboratorio. Si è domandato se fosse possibile andare da silicio alla materia vivente, da inorganico ad organico. Hanno potuto le nanoparticelle dell'oro ed il laser di femtosecondo, questo “bisturi leggero,„ riprodurre lo stesso fenomeno con le celle viventi?

Il professor Meunier ha cominciato lavorare alle celle in vitro nel suo laboratorio di Polytechnique. La sfida era di fare un'incisione nanometric nella membrana extracellulare delle cellule senza danneggiarla. Facendo uso delle nanoparticelle dell'oro che hanno funto da “nanolenses,„ il professor Meunier ha rend contoere che era possibile concentrare l'energia leggera che viene dal laser ad una lunghezza d'onda di 800 nanometri. Poiché c'è assorbimento di energia pochissimo dalle celle a questa lunghezza d'onda, la loro integrità è conservata. Missione compiuta!

Sulla base di questa individuazione, il professor Meunier ha deciso di lavorare alle celle in vivo, celle che fa parte di una struttura della cellula vivente complessa, quale l'occhio per esempio.

L'occhio ed il bisturi leggero

Nell'aprile 2012, il professor Meunier ha incontrato Przemyslaw Sapieha, uno specialista di occhio di fama internazionale, riconosciuto specialmente per il suo lavoro sulla retina. “Mike„, poichè va vicino, è un professore nel dipartimento dell'oftalmologia a Université de Montréal e un ricercatore al centro intégré universitaire de santé et al sociaux di de services (CIUSSS) de l'Est-de-l'Île-de-Montréal. Immediatamente ha veduto che il potenziale di questa nuova tecnologia e di tutto che potrebbe essere fatto nell'occhio se poteste bloccare l'effetto di ondulazione che accade seguendo un grilletto quello piombo al glaucoma o alla degenerazione maculare senile, per esempio, iniettando le droghe, le proteine o persino i geni.

Facendo uso di un laser di femtosecondo per trattare l'occhio--un organo altamente specializzato e fragile--è molto complesso, tuttavia. L'occhio fa parte del sistema nervoso centrale e quindi molte delle celle o delle famiglie delle celle che lo compongono sono neuroni. E quando un neurone muore, non rigenera come altre celle fanno. Il primo compito di Mike Sapieha era quindi di assicurarsi che un laser di femtosecondo potrebbe essere utilizzato su un o parecchio neurone senza pregiudicarli. Ciò è che cosa si riferisce a come “proof of concept.„

Proof of concept

Mike e Michel hanno rivolto al ricercatore Ariel Wilson della biochimica, ad un esperto nelle strutture dell'occhio e nei meccanismi della visione come pure al professor Santiago Costantino ed il suo gruppo dal dipartimento dell'oftalmologia a Université de Montréal e il CIUSSS de l'Est-de-l'Île-de-Montréal per la loro competenza in biofotonica. Il gruppo in primo luogo ha deciso di lavorare alle celle in buona salute, perché sono capiti meglio che le celle malate. Hanno iniettato le nanoparticelle dell'oro combinate con gli anticorpi per mirare alle celle di un neurone specifiche nell'occhio ed allora aspettate le nanoparticelle per sistemarsi intorno ai vari neuroni o famiglie dei neuroni, quale la retina. A seguito del flash luminoso generato dal laser di femtosecondo, il fenomeno previsto ha accaduto: i piccoli fori sono comparso nelle celle della retina dell'occhio, permettenti efficacemente di iniettare le droghe o i geni nelle aree specifiche dell'occhio. Era un'altra vittoria per il Meunier di Michel ed i suoi collaboratori, con questi risultati conclusivi ora che aprono il percorso ai nuovi trattamenti.

La caratteristica fondamentale della tecnologia sviluppata dai ricercatori da Polytechnique e da CIUSSS de l'Est-de-l'Île-de-Montréal è la sua precisione estrema. Con l'uso delle nanoparticelle functionalized dell'oro, il bisturi leggero permette di individuare precisamente la famiglia delle celle in cui il medico dovrà intervenire.

Con successo dimostrando il proof of concept, il professor Meunier ed il suo gruppo file una richiesta di brevetto negli Stati Uniti. Questo lavoro tremendo era egualmente l'argomento di documento esaminato da un comitato impressionante della lettura e pubblicato nelle lettere nane del giornale rinomato nell'ottobre 2018.

Mentre c'è ancora molta ricerca da fare--almeno il valore di 10 anni, in primo luogo sugli animali e poi sugli esseri umani--questa tecnologia potrebbe fare tutta la differenza in una popolazione di invecchiamento che soffre dal deterioramento dell'occhio per cui ci sono ancora i trattamenti a lungo termine non efficaci. Egualmente presenta il vantaggio di prevenzione dell'uso dei virus impiegati comunemente nella terapia genica. Questi ricercatori stanno esaminando le applicazioni di questa tecnologia in tutte le malattie dell'occhio, ma specialmente nel glaucoma, nella retinite e nella degenerazione maculare senile.

Questo bisturi leggero è senza precedenti.