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A prótese artificial nanoparticle-baseada nova da retina restaura a visão em ratos cegos

Uma equipe internacional dos cientistas, de que a universidade de Granada (UGR) é um membro, desenvolveu uma prótese artificial nanoparticle-baseada nova da retina que pudesse ser injectada no olho.

Os agradecimentos a este encontrar científico importante, publicado recentemente na nanotecnologia prestigiosa da natureza do jornal, ratos cegos tiveram sua visão restaurada visão por 8 meses sem a necessidade para a cirurgia.

A pesquisa foi conduzida por pesquisadores do centro para a neurociência Synaptic e tecnologia no centro para a ciência Nano e tecnologia (Istituto Italiano di Tecnologia, Genoa, Itália), em colaboração com diversos colegas das universidades de Pisa, Genoa, Milão, e Granada, de um lado, e Genoa, Negrar, e hospitais de Mantova, sobre a outro.

Entre os cientistas envolvidos é Mattia Bramini do Istituto Italiano di Tecnologia, que é actualmente um pesquisador de Marie Curie-Athenea3i no UGR.

Os dystrophies retinas hereditários e a degeneração macular relativa à idade, que estão entre as causas as mais comuns da cegueira, têm sido por muito tempo muito difíceis de tratar.

As prótese retinas modernas foram desenvolvidas para estimular a rede retina interna, mas a falta da sensibilidade, a definição deficiente, e a necessidade para prender ou câmeras externos limitaram extremamente sua aplicação.

No estudo actual, os pesquisadores demonstraram com sucesso como os nanoparticles conjugados do polímero (P3HT-NP) podem negociar a estimulação luz-evocada dos neurônios retinas e recuperaram consistentemente as funções visuais de ratos cegos.

Para conseguir este resultado, os nanoparticles foram testados e injectados subretinally em um pigmentosa do ofretinitis do modelo do rato.

“No modelo que nós estudamos, os nanoparticles estimulou a activação luz-dependente dos neurônios retinas internos intactos, recuperando respostas visuais sem a inflamação da retina,” explica Bramini.

“Dado que conseguiram a sensibilidade clara que segue uma única injecção, e com o potencial para a definição espacial alta, os nanoparticles fornecem uma maneira nova para a frente em prótese retinas, as aplicações potenciais não somente no pigmentosabut do ofretinitis do caso igualmente em degeneração macular relativa à idade.”

Uma das vantagens preliminares da solução nova identificada por esta equipe científica, que bate no potencial enorme de materiais multifuncionais no nanoscale, é a definição que espacial mais alta oferecem comparado às prótese bidimensionais existentes.

Além disso, os nanoparticles medem ≈300 nanômetro no diâmetro (300 vezes menor do que o diâmetro de um cabelo), que o permite de permanecer extracelular aos neurônios quando o biocompatibility alto de manutenção.”

Mattia Bramini, pesquisador de Marie Curie-Athenea3i, departamento da física aplicada, universidade de Granada

Quando microinjected nos olhos de ratos cegos, os nanoparticles são extensamente e espalham consistentemente durante todo o espaço subretinal, sem nenhuma ocorrência inflamatório significativa das reacções.

Após apenas uma única injecção, os nanoparticles recuperam o comportamento fisiológico da retina na luz, assim como a actividade do córtice visual e da acuidade visual, a níveis indistinguíveis daqueles de ratos saudáveis. Este efeito foi encontrado para durar até 8 meses.

Superior aos implantes actuais

Nesta encenação, os nanoparticles do polímero de P3HT representam a primeira tentativa de recuperar a sensibilidade e a discriminação espacial nas retinas degeneradas em resposta à luz visível.

“Embora a acuidade visual limitada do modelo animal não constitui uma demonstração conclusiva do potencial da espacial-definição dos nanoparticles, a acuidade obtida nos ratos distróficos é pelo menos igual ao melhor que pode ser conseguido com implantes actuais.” explica Bramini.

Isto o mais simples de operações cirúrgicas no que diz respeito à implantação retina da prótese e a cobertura retina larga, que restaura potencial o campo visual inteiro, abrem uma avenida nova inteira para a aplicação clínica de nanoparticles do polímero de P3HT nos casos da cegueira degenerativo.”

Além disso, funcionando como os actuadores leves não-genéticos para a activação neuronal, os nanoparticles do polímero do semicondutor têm o potencial significativo para aplicações biomedicáveis em doenças degenerativos da retina e possivelmente em outras doenças do sistema nervoso 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.