Протез сетчатки, сотканный из теллуровых нанопроводов, вернул зрение слепым мышам и добавил инфракрасный диапазон
Новый имплантат сетчатки, сплетенный из нанопроволок теллура, частично восстановил зрение лабораторным мышам с моделью слепоты. Протез также позволил животным воспринимать свет в ближнем инфракрасном диапазоне, открывая перспективы для улучшения зрения в условиях низкой освещенности.
Потеря зрения из-за повреждения сетчатки, например при макулярной дегенерации, остается одной из сложнейших проблем в офтальмологии. Хотя некоторые виды слепоты, такие как вызванные катарактой, успешно лечат, восстановление функций поврежденной сетчатки представляет значительные трудности.
Существующие подходы к созданию сетчаточных протезов часто сталкиваются с ограничениями: им требуются внешние источники питания, они могут быть громоздкими или недостаточно биосовместимыми. Создание безопасного, легко имплантируемого протеза сетчатки, способного обрабатывать как видимый, так и инфракрасный свет, могло бы не только восстановить утраченное зрение, но и улучшить естественные зрительные возможности.
Команда исследователей из Китая разработала такой сетчаточный нанопротез. Результаты работы опубликованы в журнале Science. Ученые создали нанопроволоки из теллура, а затем сплели их в тонкую сетку, формируя протез.
Выбор теллура для этой задачи неслучаен. Этот полупроводниковый материал обладает способностью напрямую преобразовывать световую энергию в электрические сигналы под воздействием света, не требуя дополнительного источника питания. Электрический ток, генерируемый нанопроволоками, затем передается на зрительный нерв, откуда сигналы поступают в мозг для обработки. Это свойство делает теллуровые нанопроволоки перспективным материалом для создания автономных имплантатов.
Испытания новой технологии проводили на мышах, у которых слепоту вызывали методами биоинженерии. Нанопротезы имплантировали в субретинальное пространство глаза, где они заменяли поврежденные фоторецепторы. Чтобы оценить эффективность имплантатов, исследователи регистрировали электрическую активность зрительных нервов и зрительной коры головного мозга. Они обнаружили активность, отсутствовавшую у контрольной группы мышей, которым имплантат не устанавливали.
У мышей с протезом восстановились зрачковые рефлексы на свет и наблюдалась активация нейронов. Кроме того, имплантированные мыши демонстрировали способность поворачиваться к источнику светодиодного света и реагировать на зрительные паттерны в поведенческих тестах, таких как обучение с водным вознаграждением по визуальной подсказке.
При этом животные реагировали на свет, интенсивность которого была почти в 80 раз ниже порога обнаружения для человека. Протез позволил животным обрабатывать свет в ближнем инфракрасном диапазоне. В будущем это свойство может привести к разработке устройств, которые будут создавать более четкий цветовой контраст и улучшенное ночное зрение.
Далее биосовместимость и эффективность предложенного нанопротеза проверили на макаках-крабоедах Macaca fascicularis. Имплантат плотно прилегал к сетчатке в субретинальном пространстве и генерировал устойчивые ответы сетчатки на видимый и инфракрасный свет. При этом нормальное зрение у приматов не нарушилось.
Исследование продемонстрировало, что сетчаточный нанопротез на основе теллуровых нанопроволок обладает значительным потенциалом для восстановления зрения. Эти провода естественным образом преобразовывали свет в фотоэлектрические сигналы без внешнего электрического смещения и смогли охватить спектр от видимого до инфракрасного света.
Успешные результаты испытаний на животных открывают дорогу для будущих клинических испытаний на людях, демонстрируя возможность не только восстановления зрения у незрячих, но и расширения зрительного восприятия до инфракрасного диапазона, предлагая более безопасное, эффективное и широкоспектральное решение по сравнению с существующими технологиями.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые сравнили посмертные трехмерные компьютерные томограммы черепов японцев, умерших несколько лет назад, с черепами тех, кто жил в этой стране в начале XX века, и выявили, что те слегка изменились по форме. Кроме того, разница между черепами женщин и мужчин возросла, хотя какой в этом эволюционный смысл в нашу эпоху — неясно.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Сегодня все больше людей задумываются о здоровье и эстетике улыбки уже во взрослом возрасте. Если раньше ортодонтическое лечение ассоциировалось в основном с подростками, то теперь установка брекетов после 30 лет стала обычной практикой. По словам доцента кафедры стоматологии детского возраста и ортодонтии Анастасии Егоровой, современная ортодонтия позволяет добиться идеальной улыбки в любом возрасте, и все больше взрослых пациентов обращаются к специалистам за помощью.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии