复旦学者Natue子刊新成果:有望实现视觉恢复

日期: 2018年03月12日


    

导读:由复旦大学脑科学研究院等处完成的最新成果:“Nanowire arrays restore vision in blind mice”,实现了通过纳米线阵列恢复盲小鼠视觉,这对于患有黄斑变性等疾病的患者来说无疑是一个福音。下面,赛业小编为您推荐“复旦学者Natue子刊新成果:有望实现视觉恢复”,详情如下:

 

人类视杆细胞(绿色),视锥细胞和水平细胞(红色)
人类视杆细胞(绿色),视锥细胞和水平细胞(红色)

由复旦大学脑科学研究院等处完成的最新成果:“Nanowire arrays restore vision in blind mice”,实现了通过纳米线阵列恢复盲小鼠视觉,这对于患有黄斑变性等疾病的患者来说无疑是一个福音。


这一研究成果公布在3月7日的Nature Communications杂志上。文章的通讯作者为复旦大学郑耿锋和张嘉漪,第一作者为博士生唐静,博士生秦楠和硕士生种颜。


视网膜中对光敏感的感受细胞(光感受器)受光照射产生电信号启动了视觉过程。光感受器一旦损伤或退变(如常见的黄斑变性),由于光感受器不能自行修复,往往会导致失明。用人工方法恢复视网膜的感光能力是神经科学和临床医学面临的大难题。


在最新这项研究中,研究人员通过将光敏纳米线阵列植入盲小鼠眼底,使其恢复了视觉。具体来说,他们利用经金纳米颗粒修饰的二氧化钛纳米线阵列的人工光感受器,替代盲小鼠眼中的视杆细胞和视锥细胞。


当研究人员将绿色、蓝色和近紫外光照射到装置中时,小鼠的瞳孔会缩小,小鼠视网膜中存留的神经节细胞恢复了对这些光的其对光的敏感度和空间分辨率均接近正常小鼠。神经节细胞能把视觉信号经视神经向大脑视觉中枢传递。


接下来,研究人员在活的盲小鼠眼底植入纳米线阵列,发现视觉中枢(视皮层)的神经元也恢复对光的响应,瞳孔光反射也有改善。


作者解释道,是因为纳米线阵列吸收光线,产生光电压并触发附近神经元的电活动,从而恢复小鼠对光的敏感性。


这种新一代可植入性人工光感受器为黄斑变性等疾病的治疗提供了一条新途径:通过研发新一代可植入性人工光感受器,帮助视觉恢复。

 

利用具有光响应、可植入视网膜的纳米线阵列恢复盲小鼠视觉
利用具有光响应、可植入视网膜的纳米线阵列恢复盲小鼠视觉


不过研究人员也指出,这一设备目前不允许全色视觉(full color vision),因此他们正在研究能包容对不同波长光线敏感的纳米线,希望有一天能通过这种新技术区分出彩虹的颜色。


作者简介:


郑耿锋, 复旦大学教授、博士生导师。2000年复旦大学化学系本科毕业,2007年获得美国哈佛大学化学与化学生物系博士学位,2007—2010年在美国西北大学化学系从事博士后研究,2010 年起在复旦大学先进材料实验室和化学系担任教授与博导。目前已在国际著名学术期刊上发表论文100余篇,邀请专著章节 3部,论文的总他引次数 7000多次,其中单篇引用在 100次以上的有20篇。研究成果曾被美国国家广播电台、福布斯杂志、MSNBC,Science等多个新闻媒体和杂志报道。目前兼任J. Colloid and Interface Science杂志的编辑,J. Materials Chemistry A杂志的编委。


张嘉漪, 复旦大学脑科学研究院。研究方向 运用光遗传学技术研究神经活动在感觉图样的发育和形成中的作用;开发神经科学领域的新技术。


原文标题:


Nanowire arrays restore vision in blind mice


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