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复旦大学合作团队研究进展探索
新一代可植入性人工光感受器助力视觉恢复

来源:脑科学研究院 先进材料实验室发布时间:2018-03-07

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。

近日,复旦大学脑科学研究院研究员、附属中山医院兼职教授张嘉漪课题组和先进材料实验室教授郑耿锋课题组联手,经过三年不懈努力,将光敏纳米线阵列植入盲小鼠眼底,使其恢复了视觉。北京时间3月7日,相关研究成果以《纳米线阵列恢复盲小鼠视觉》(Nanowire arrays restore vision in blind mice)为题,在线发表于《自然·通讯》(Nature Communications)(Nat. Comm., 2018, DOI: 10.1038/s41467-018-03212-0) 。

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

该合作团队受光感受器的结构和功能启发,研发了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。该纳米线阵列使盲小鼠视网膜中存留的神经节细胞(把视觉信号经视神经向大脑视觉中枢传递)恢复了对绿色、蓝色和近紫外的光反应,其对光的敏感度和空间分辨率均接近正常小鼠。研究团队进一步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,这些结果表明盲小鼠的视觉已恢复。该研究成果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。

郑耿锋和张嘉漪为该论文的共同通讯作者。先进材料实验室博士生唐静,脑科学研究院博士生秦楠、硕士生种颜为论文共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委、科技部、中组部青年千人计划、以及上海市科委的支持。

(封面制图:尹逸柔)

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