Ученые тестируют голографические методы восстановления зрения

Ученые тестируют голографические методы восстановления зрения

Ученые тестируют голографические методы восстановления зрения

Ученые тестируют голографические методы восстановления зрения

Картинка схематического дизайна очков с голографическим протезом. (Фото: Роман Каневский, Инна Гефен и Шай Шохам)

Ученые во главе с профессором химической инженерии Ши Шохамом из Израильского технологического института Техниона проверяют возможности голографии в искусственной стимуляции клеток глаза и лелеют надежду создать новую стратегию создания бионического зрения..

Компьютерная голография может применяться в комбинировании с новой оптогенетической технологией, которая применяет генную терапию для снабжения повреждённых клеток сетчатки светочувствительными белками. В подобных условиях, как пигментная сетчатка сетчатки (RP) — заболевание, которым страдает один из четырех тыс. людей в Соединенных Штатах, светочувствительные клетки не работают, что приводит к слепоте..

«Главная идея оптогенетики заключается в том, чтобы извлечь светочувствительные белки из иного организма, в большинстве случаев водорослей или бактерий, и вставить их в клетку-мишень, сделав эту клетку опять чувствительной к свету», — объясняет Шохам..

Интенсивные световые импульсы помогают активировать клетки нервов, обработанные этой формой оптогенетической терапии. Но Шохам говорит, что экспериментаторы по всему миру все еще ищут оптимальный способ отобразить световые узоры, чтобы сетчатка могла их видеть или реагировать наиболее нормальным образом..

План исследования включает разработку протезов наушников или окуляров, которые можно было бы носить, и которые переводили бы зрительные сцены в световые узоры, которые стимулировали бы генетически модифицированные клетки. Они в собственной статье в журнале Nature Communications Ученые Техниона объяснили, как свет от компьютерной голографии можно применять для стимуляции восстановленных клеток сетчатки у мышей. Они утвержают, что ключ к успеху состоит в применении интенсивного, точного светового стимулятора, который может активизировать активность нескольких клеток одновременно..

«В данном случае голография полезна, так как она относительно точна и интенсивна», — говорит Шохам. «И вам необходимо увидеть эти две вещи».

Экспериментаторы обратились к голографии после изучения других возможностей, например как лазерные дефлекторы и цифровые мониторы, применяемые во многих портативных проекторах, для стимуляции повреждённых клеток сетчатки. Однако у двоих методов были минусы. Цифровые мониторы могут активизировать одновременно несколько нервных клеток, но имеют невысокую интенсивность света и очень невысокую отдачу света. Генетически модифицированные клетки менее восприимчивы к свету, чем нормальные здоровые клетки сетчатки, по этой причине для активации было бы лучше иметь источник яркого света, такой как лазер..

«У лазеров есть интенсивность, однако они не обеспечивают параллельную проекцию, которая одновременно имитировала бы все клетки, нужные для полной картины», — объясняет Шохам. «В голографии мы извлекаем лучшее из двух областей, лазеров и цифровых мониторов».

Экспериментаторы проконтролировали потенциал голографической стимуляции клеток сетчатки в лаборатории и внесли некоторые первичные корректировки в технологию, чтобы пользоваться ею на живых мышах с повреждёнными клетками сетчатки. Эксперименты показали, что голография может обеспечить хорошую и одновременную стимуляцию нескольких клеток за миллисекунды.

Но имплантация голографических протезов людям — дело далекого грядущего, предупреждает Шохам. Его команда изучает иные варианты активировать повреждённые клетки нервов кроме оптогенетики. К примеру, они также экспериментировали с ультразвуком, чтобы активировать ткани сетчатки и мозга..

Шохам продолжает: «Сама по себе голография — интереснейший путь к трехмерной стимуляции, которую мы не очень часто применяем в сетчатке, однако она особенно интересна в остальных проектах, где разрешена стимуляция ткани мозга».

В середине февраля Управление по санитарному надзору за качеством продуктов для пищи и лекарств (FDA) одобрило первый ненастоящий протез сетчатки и сетчатки, который работает иначе, чем проект Техниона. В устройстве с названием Argus II, одобренном Управлением по санитарному надзору за качеством продуктов для пищи и лекарств, применяется искусственная сетчатка, которая состоит из электродов и стеклянного протеза, для передачи световых сигналов на электроды..

«Я думаю, что лаборатория Шая действовала очень умно, опробовав многие методы восстановления зрения», — комментирует Эял Маргалит, мастер по заболеваниям сетчатки из Медицинской школы Университета Небраски. Врач Дальше Маргалит говорит, что экспериментаторы во всем мире ищут способы заменить повреждённые клетки сетчатки стволовыми клетками или пересадить целые слои здоровых клеток сетчатки, а в большинстве случаев даже целиком обойти глаз и напрямую активизировать кору мозга головы к возвращению. потерял зрение.

Соавторами Шохама являются д-р Инна Реутски-Гефен, Лиор Голан, д-р Наируз Фарах, Ади Шейтер, Лимор Цур и д-р Инбар Брош..

По материалам Источник

Похожие записи