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La prothèse artificielle nanoparticle basée sur neuve de rétine remet la visibilité chez les rats borgnes

Une équipe internationale des scientifiques, dont l'université de Grenade (UGR) est un membre, a développé une prothèse artificielle nanoparticle basée sur neuve de rétine qui peut être injectée dans l'oeil.

Grâce à cette conclusion scientifique importante, publié récent en nanotechnologie prestigieuse de nature de tourillon, les rats borgnes a eu leur visibilité remise par visibilité pendant 8 mois sans besoin de chirurgie.

La recherche a été conduite par des chercheurs du centre pour la neurologie synaptique et technologie au centre pour la science et technologie nanoe (Istituto Italiano di Tecnologia, Gênes, Italie), en collaboration avec plusieurs collègues des universités de Pise, Gênes, Milan, et Grenade, d'une part, et Gênes, Negrar, et hôpitaux de Mantova, de l'autre.

Parmi les scientifiques impliqués est Mattia Bramini d'Istituto Italiano di Tecnologia, qui est actuel un chercheur de Marie Curie-Athenea3i à l'UGR.

Il a longtemps été très difficile traiter les dystrophies rétiniennes et la dégénérescence maculaire liée à l'âge héréditaires, qui sont parmi les la plupart des causes classiques de la cécité.

Des prothèses rétiniennes modernes ont été développées pour stimuler le réseau rétinien intérieur, mais le manque de sensibilité, la définition faible, et le besoin de câblage ou d'appareils-photo externes ont grand limité leur application.

Dans la présente étude, les chercheurs ont avec succès expliqué comment les nanoparticles conjugués de polymère (P3HT-NP) peuvent négocier la stimulation lumière-évoquée des neurones rétiniens et ont chronique récupéré les fonctionnements visuels des rats borgnes.

Pour réaliser ce résultat, les nanoparticles ont été vérifiés et injectés subretinally dans un pigmentosa d'ofretinitis de modèle de rat.

« Dans le modèle que nous avons étudié, les nanoparticles a stimulé l'activation dépendant de la lumière des neurones rétiniens internes intacts, récupérant des réactions visuelles sans l'inflammation de la rétine, » explique Bramini.

« Donné qu'ils ont réalisé la sensibilité légère suivant une injection unique, et avec le potentiel pour la résolution spatiale élevée, les nanoparticles fournissent à une voie neuve vers l'avant dans des prothèses rétiniennes, des applications possibles non seulement dans le pigmentosabut d'ofretinitis de cas également dans la dégénérescence maculaire liée à l'âge. »

Un des avantages primaires de la solution neuve recensée par cette équipe scientifique, qui branche sur l'énorme potentiel des matériaux multifonction au nanoscale, est la résolution spatiale plus élevée qu'ils offrent comparé aux prothèses bidimensionnelles existantes.

En outre, les nanoparticles mesurent ≈300 nanomètre de diamètre (300 fois plus petit que le diamètre d'un cheveu), qui leur permet de rester extracellulaires aux neurones tandis que le biocompatibility élevé de mise à jour. »

Mattia Bramini, chercheur de Marie Curie-Athenea3i, service de la physique appliquée, université de Grenade

Une fois microinjected dans les yeux des rats borgnes, les nanoparticles sont largement et n'écartent chronique dans tout l'espace sous-rétinien, sans aucune occurrence inflammatoire significative de réactions.

Après juste une injection unique, les nanoparticles récupèrent le comportement physiologique de la rétine dans la lumière, ainsi que l'activité du cortex visuel et de l'acuité visuelle, aux niveaux imperceptibles de ceux des rats sains. Cet effet s'est avéré pour durer jusqu'à 8 mois.

Supérieur aux implants actuels

Dans ce scénario, les nanoparticles de polymère de P3HT représentent le premier essai de récupérer la sensibilité et la discrimination spatiale dans des rétines dégénérées en réponse à la lumière visible.

« Bien que l'acuité visuelle limitée du modèle animal ne constitue pas une démonstration concluante du potentiel de résolution spatiale des nanoparticles, l'acuité obtenue chez les rats dystrophiques est au moins égale au meilleur qui peut être réalisé avec les implants actuels. » explique Bramini.

Ceci le plus simple des fonctionnements chirurgicaux en ce qui concerne l'implantation rétinienne de prothèse et la couverture rétinienne grande, qui remet potentiellement le champ visuel entier, ouvrent un horizon neuf entier pour l'application clinique des nanoparticles de polymère de P3HT en cas de cécité dégénérative. »

En outre, en fonctionnant comme dispositifs d'entraînement légers non-génétiques pour l'activation neuronale, les nanoparticles de polymère de semi-conducteur ont le potentiel significatif pour des applications biomédicales dans les maladies dégénératives de la rétine et probablement d'autres maladies du système nerveux central.

Source:
Journal reference:

Maya-Vetencourt, J. F., et al. (2020) Subretinally injected semiconducting polymer nanoparticles rescue vision in a rat model of retinal dystrophy. Nature Nanotechnology. doi.org/10.1038/s41565-020-0696-3.