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.



Нанопротез нового поколения, восстанавливающий и улучшающий зрение. Теллур обладает широким спектром оптического поглощения в диапазоне от видимого до инфракрасного света (вверху слева). Имплантированный под сетчатку теллуровый нанопротез заменяет дегенерировавшие фоторецепторы и генерирует фототоки для активации остаточных структур сетчатки (внизу слева) и затылочной коры (вверху справа). Гигантские, спонтанные, не требующие смещения фототоки и минимально инвазивная простая имплантация достигаются за счет асимметричной инженерии и морфологии нанопроводниковой сети (внизу справа). / © Science (2025). DOI: 10.1126/science.adu2987
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.

Биологи вырастили человеческую сетчатку «в пробирке»
Искусственный фрагмент сетчатки глаза позволил рассмотреть развитие цветного зрения и появление чувствительных колбочек разных типов.
naked-science.ru
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.

Стендовые испытания имплантата для сетчатки глаза при лазерном визуальном освещении показали удовлетворительную, хотя и не идеальную, реакцию на изображение. / © Science (2025). DOI: 10.1126/science.adu2987
Стендовые испытания имплантата для сетчатки глаза при лазерном визуальном освещении показали удовлетворительную, хотя и не идеальную, реакцию на изображение. / © Science (2025). DOI: 10.1126/science.adu2987
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.
https://naked-science.ru/article/medicine/protez-setchatki-sotkanny



Бионический глаз вернул зрение слепому человеку

Бионический глаз Argus II позволил слепому в течение долгих десятилетий человеку увидеть мир. Правда, пока что возможности искусственного зрения минимальны.

Речь идет о глазном имплантате Argus II, разработанном компанией Second Sight Medical Products совместно с американским Центром офтальмологии Дьюка. Технология Argus II построена вокруг передачи сигналов на нервные окончания сетчатки глаза слепого. Миниатюрная камера обнаруживает свет и преобразует его в электрические сигналы, которые соответствуют синтезированному изображению.

В основе Argus II лежит матрица, состоящая из 60 электродов, которые вживлены в нервные окончания сетчатки глаза. Электроды подключены к зрительному нерву и передают сигналы в человеческий мозг. Говоря о принципе действия, специалисты сравнивают бионический глаз с кохлеарными имплантатами, которые созданы для восстановления слуха.

Американец Ларри Хестер потерял зрение в результате редкого наследственного заболевания – пигментного ретинита. Хестер оставался слепым в течение 33-х лет. Он стал первым, кто испытал технологию Argus II, в результате чего получил возможность видеть. Правда, бионическое зрение имеет большие ограничения – по сути, человек может различать только светлое и темное. Однако разработчики обещают в будущем расширить возможности нового устройства.

https://naked-science.ru/article/sci/bionicheskii-...article&utm_campaign=inarticle