Ученые университета TAU (Тель-Авив) разработали новаторский беспроводной материал, способный вызвать нейронную активность в ответ на свет. Процесс старения затрагивает все, от сердечно-сосудистой функции до памяти и сексуальности. Наибольшее беспокойство у многих, при этом, вызывает потенциальная потеря зрения с возрастом из-за дегенерации сетчатки глаз.
Помочь облегчить условия, которые приводят к проблемам с этой жизненно важной частью глаз, обещает значительный прогресс в деле изобретения и производства протеза сетчатки. Новое исследование, опубликованное сегодня Nano Letters, описывает революционное устройство, испытанное на животных, который имеет по мнению изобретателей потенциал для лечения ряда глазных заболеваний. Доказательство правильности концепции искусственной сетчатки было осуществлено международной группой специалистов под руководством профессора Яэль Ханейна из Тель-Авивского университета в сотрудничестве с Центром нанонауки и нанотехнологий TAU, Еврейского университета в Иерусалиме и Университета Ньюкасла.
"По сравнению с технологиями, испытанных в прошлом, это новое устройство является более эффективным, более гибким, и может более эффективно стимулировать нейроны," сказал профессор Ханейн. "Новый протез сетчатки компактный, в отличие от предыдущих конструкций, которые используют провода или металлы, для "ощущения" света. Кроме того, новый материал обладает высоким пространственным разрешением, в то время как старые конструкции нет."
Естественная форма
В ходе работ по созданию протеза сетчатки, исследователи определили правильное сочетание полупроводниковых наностержней и углеродных нанотрубок для создания беспроводной, светочувствительной гибкой пленки, которая потенциально может заменить поврежденную сетчатку. Ученые протестировали новое устройство на сетчатке глаз у курицы. Результат оказался действительно революционным - искуственная сетчатка глаз, которые ранее были совершенно не чувствительны к свету, стала способна индуцировать активность нейронов в ответ на свет.
Пациенты с возрастной макулярной дегенерацией (ВМД), которая обычно поражает людей в возрасте 60 лет или старше, имеющие повреждение определенной части сетчатки, действительно получат принципиальную выгоду от устройства из нанотрубок, если будет доказано, что искуственная сетчатка глаз совместима в долгосрочной перспективе с глазами не только животных.
Как поясняет докторант TAU и член исследовательской группы д-р Лилах Барекет, уже есть медицинские приборы, которые пытаются лечить нарушения зрения, отправляя сенсорные сигналы в мозг. Пока ученые пытаются использовать различные подходы к разработке импланта сетчатки, который может "видеть" свет и отправлять визуальные сигналы в мозг человека, чтобы противостоять последствиям ВМД и расстройств, связанных со зрением - но многие из этих устройств требует использования металлических частей и громоздкой системы подключения или получают изображения с низким разрешением. Исследователи из Израиля задались целью сделать более компактное устройство.
Прогресс в правильном направлении
"По сравнению с другими технологиями, наш новый материал более прочный, гибкий и эффективный, а также лучше способен стимулировать нейроны," уверен профессор Ханейн. "Мы надеемся, что наши углеродные нанотрубки и полупроводниковые нано-пленки станут компактной заменой поврежденной сетчатки."
"Мы все еще далеки от действительной замены поврежденной сетчатки", добавляет д-р Барекет. "Но мы сейчас показали, что новый материал с помощью света стимулирует нейроны эффективно и без проводов. Если вы сравните его с другими устройствами на базе кремниевой технологии, которые требуют доступ к внешней энергии и источникам света, это новаторское направление."
Исследовательская группа получила финансирование для разработки нового протеза сетчатки от Израильского Министерства науки и технологий, Европейского исследовательского совета, и Исследовательского Совета биотехнологии и биологических наук.
