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Nuova a protesi artificiale basata a nanoparticella della retina ripara la visione in ratti ciechi

Un gruppo internazionale degli scienziati, di cui l'università di Granada (UGR) è un membro, ha sviluppato nuova ad una protesi artificiale basata a nanoparticella della retina che può essere iniettata nell'occhio.

Grazie a questa individuazione scientifica importante, pubblicata recentemente in nanotecnologia prestigiosa della natura del giornale, ratti ciechi hanno avuti loro visione riparata la visione per 8 mesi senza l'esigenza di chirurgia.

La ricerca è stata condotta dai ricercatori dal centro per la neuroscienza sinaptica e la tecnologia al centro per scienza e tecnologia nana (Istituto Italiano di Tecnologia, Genova, Italia), in collaborazione con parecchi colleghi dalle università di Pisa, Genova, Milano e Granada, da un lato e Genova, Negrar ed ospedali di Mantova, d'altro canto.

Fra gli scienziati coinvolgere è Mattia Bramini del Istituto Italiano di Tecnologia, che è corrente un ricercatore di Marie Curie-Athenea3i al UGR.

I dystrophies retinici ereditari e la degenerazione maculare senile relativa all'età, che sono fra la maggior parte delle cause comuni di cecità, lungamente sono stati molto difficili da trattare.

Le protesi retiniche moderne sono state sviluppate per stimolare la rete retinica interna, ma la mancanza di sensibilità, la risoluzione difficile e l'esigenza del cablaggio o delle macchine fotografiche esterne notevolmente hanno limitato la loro applicazione.

Nello studio presente, i ricercatori hanno dimostrato con successo come le nanoparticelle coniugate del polimero (P3HT-NP) possono mediare lo stimolo luminoso evocato dei neuroni retinici e coerente hanno recuperato le funzioni visive dei ratti ciechi.

Per raggiungere questo risultato, le nanoparticelle sono state provate ed iniettato state subretinally in un pigmentosa di ofretinitis del modello del ratto.

“Nel modello che abbiamo studiato, le nanoparticelle ha stimolato l'attivazione dipendente dalla luce dei neuroni retinici interni intatti, recuperante le risposte visive senza l'infiammazione della retina,„ spiega Bramini.

“Poichè hanno raggiunto la sensibilità leggera che segue una singola iniezione e con il potenziale per alta risoluzione spaziale, le nanoparticelle forniscono un nuovo modo in avanti in protesi retiniche, le applicazioni potenziali non solo nel pigmentosabut di ofretinitis di caso anche nella degenerazione maculare senile relativa all'età.„

Uno dei vantaggi primari di nuova soluzione identificata da questo gruppo scientifico, che attinge il potenziale enorme dei materiali multifunzionali al nanoscale, è la risoluzione che spaziale più alta offrono confrontato alle protesi bidimensionali esistenti.

Ancora, le nanoparticelle misurano ≈300 nanometro di diametro (300 volte più piccolo del diametro dei capelli), che permette loro di rimanere extracellulari ai neuroni mentre biocompatibilità alta di mantenimento.„

Mattia Bramini, ricercatore di Marie Curie-Athenea3i, dipartimento di fisica applicata, università di Granada

Una volta microinjected negli occhi dei ratti ciechi, le nanoparticelle sono ampiamente e coerente si spargono in tutto lo spazio subretinal, senza alcun avvenimento infiammatorio significativo delle reazioni.

Dopo appena un'iniezione singola, le nanoparticelle ricuperano il comportamento fisiologico della retina all'indicatore luminoso come pure l'attività della corteccia visiva e dell'acuità visiva, ai livelli indistinguibili da quelli dei ratti sani. Questo effetto è stato trovato per durare fino a 8 mesi.

Superiore agli innesti correnti

In questo scenario, le nanoparticelle del polimero di P3HT rappresentano il primo tentativo di recuperare la sensibilità e la distinzione spaziale in retine degenerate in risposta ad indicatore luminoso visibile.

“Sebbene l'acuità visiva limitata del modello animale non costituisca una dimostrazione conclusiva del potenziale di spaziale-risoluzione delle nanoparticelle, l'acutezza ottenuta in ratti distrofici è almeno uguale al meglio che può essere raggiunto con gli innesti correnti.„ spiega Bramini.

Ciò la più semplice degli interventi chirurgici riguardo ad impianto retinico della protesi e la vasta copertura retinica, che potenzialmente ripara l'intero campo visivo, aprono un intero nuovo viale per l'applicazione clinica delle nanoparticelle del polimero di P3HT nei casi di cecità degenerante.„

Ancora, funzionando come azionatori leggeri non genetici per l'attivazione di un neurone, le nanoparticelle del polimero a semiconduttore hanno potenziale significativo per le applicazioni biomediche nelle malattie degeneranti della retina e possibilmente in altre malattie del sistema nervoso centrale.

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.