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澳大利亚仿生眼睛帮盲人重见光明

2022-03-24

家庭医药 2022年3期
关键词:植入物胞外基质脊髓

澳大利亚仿生眼睛帮盲人重见光明

仿生眼的研究已经有很多年历史。生物材料国际顶尖杂志《生物材料》刊登澳大利亚生物医学工程研究人员完成的一项新突破,为视力严重障碍和失明患者重见光明带来希望。

澳大利亚悉尼大学与新南威尔士大学研究人员合作研发的一款名为“Phoenix99仿生眼”的新设备,可帮助严重视力障碍和失明患者恢复视力。Phoenix99仿生眼可直接植入眼球,目的是为色素性视网膜炎等退行性疾病导致的视力障碍患者以及失明患者恢复某种形式的视力。该仿生眼包含两个关键部件:一个是连接眼睛的刺激器,另一个是位于耳后皮肤下的通信模块。其工作原理是刺激眼底视网膜(排列在眼底的薄层神经元)。在健康人群中,这些神经元可将入射光转化为电信息,发送到大脑。而在严重眼病患者中,这些细胞发生退化,导致视力严重受损或失明。Phoenix99仿生眼通过直接刺激剩余的细胞,绕过这些“故障细胞”,进而有效地诱导大脑相信光可被感知到,让患者重见光明。经过3个月研究,研究小组发现该装置可长期植入,安全性和稳定性相当好。

研究人员对此表示,这项重要的突破是仿生眼研究的一个重要里程碑。

人造脊髓植入物有望使瘫痪者恢复行走

全世界有数百万人因脊柱损伤而瘫痪,现阶段仍没有有效的治疗方法。

据发表在《先进科学》杂志的一项研究,以色列研究人员利用人类材料和细胞首次设计出功能性3D人类脊髓组织,并将其植入长期慢性瘫痪的动物模型中。实验结果表明,80%的测试对象恢复了行走能力。这一突破的意义在于使用了患者的组织样本,通过模仿人类胚胎中脊髓发育的过程将其转化为功能正常的脊髓植入物。

研究人员解释说:“我们的技术是基于从患者腹部采集的脂肪组织。这种组织像体内的所有组织一样,由细胞和细胞外基质(包括胶原蛋白和糖等物质)组成。将细胞从细胞外基质中分离出来后,我们通过基因工程对细胞进行重新编程,将它们恢复到类似于胚胎干细胞的状态。利用细胞外基质,我们创造了一种个性化水凝胶,植入后不会引起免疫反应或排斥反应。然后,我们将干细胞封装在水凝胶中,在模仿脊髓胚胎发育的过程中,细胞转化为包含运动神经元的3D神经网络植入物。”

研究人员将人类脊髓植入物植入两组实验模型动物:最近才瘫痪的急性模型和长期瘫痪的慢性模型(相当于瘫痪一年的患者)。植入后,100%的急性瘫痪实验模型和80%的慢性瘫痪模型恢复了行走能力。

据介绍,这是世界上第一个植入工程化人体组织在长期慢性瘫痪的动物模型中实现恢复的例子,这也是与人类瘫痪治疗最相关的模型。

研究人員表示,未来几年的目标是设计个性化的脊髓植入物,修复因受伤而损坏的组织而不产生排斥风险。他们目前正在为研究的下一阶段做准备:在人类患者中进行临床试验。他们希望在几年内,工程化组织可用于植入瘫痪的人体中,使他们能够站起来再次行走。

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