Ультратонкий беспроводной имплантат сетчатки даёт надежду на безопасное восстановление зрения

Международная исследовательская группа под руководством профессора Седата Низамоглу из Университета Коч разработала новое поколение безопасной беспроводной технологии стимуляции для лечения дегенеративных заболеваний сетчатки, ведущих к потере зрения. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Существующие сегодня имплантаты сетчатки имеют серьёзные клинические ограничения из-за громоздкой конструкции, сложных электронных компонентов или необходимости использования высокоинтенсивного видимого света. Для преодоления этих проблем учёные создали ультратонкую биосовместимую систему, способную напрямую преобразовывать свет в биологические электрические сигналы.

Команда разработала фотоэлектрическую наносборку, объединяющую массивы нанопроволок из оксида цинка с нанокристаллами серебра, висмута и сульфида. Эта структура позволяет преобразовывать ближний инфракрасный свет, который проникает в ткани глубже и безопаснее видимого света, в точно контролируемую электрическую стимуляцию, не повреждая ткани глаза. Важно, что процесс работает при низкой интенсивности света, остающейся в пределах установленных норм безопасности, и использует полностью беспроводную ультратонкую архитектуру.

Это исследование демонстрирует, что нанотехнологический подход к имплантатам сетчатки потенциально может восстановить зрение в будущем для людей, потерявших зрительную функцию из-за макулодистрофии и пигментного ретинита, — сказал профессор Седат Низамоглу.

Производительность системы оценивали на моделях сетчатки крыс с потерей зрения. Эксперименты показали сильные, повторяемые и временно точные ответы нейронов сетчатки. Анализы жизнеспособности клеток, биосовместимости и долгосрочной стабильности подтвердили, что структура не вызывает клеточного стресса или токсичности и пригодна для длительного использования. Незначительное повышение температуры во время работы дополнительно подчёркивает безопасность подхода.

Отличительными чертами этой технологии являются ультратонкий активный слой, использование более безопасного ближнего инфракрасного света вместо видимого и полностью беспроводной дизайн, исключающий необходимость во внешних кабелях или электронных компонентах. Эти особенности делают платформу перспективной не только для зрительных протезов, но и для более широких применений в нейромодуляции, нацеленной на электрически возбудимые ткани, такие как мозг, сердце и мышцы. Работа, выполненная в Университете Коч, прокладывает путь к разработке более безопасных и эффективных методов лечения для людей, живущих с потерей зрения.