注射纳米粒子让失明视网膜产生光反应

丹麦奥胡斯大学、东芬兰大学等机构的研究团队开发出一种能让失明视网膜对光产生反应的新型纳米粒子。这一成果向研制出新型视网膜假体迈进了一大步。相关论文发表于新一期《自然—生物医学工程》杂志。

实验显示，将这种粒子注射入失明小鼠眼内后，它们就像微小的光受体：光线一照，便触发一系列电化学过程，激活视网膜神经细胞，促其向大脑发送信号。研究团队在小鼠大脑视觉皮层检测到光刺激引发的信号，也观察到小鼠对光有了反应。

视网膜里的感光细胞通常负责捕捉光线，并启动大脑形成视觉的信号。在视网膜色素变性等遗传性视网膜退行性疾病中，感光细胞会逐渐退化，但视网膜内其他神经细胞连接仍可能完好。团队的目标，正是利用这些完好的细胞。

最新研制的纳米粒子由光敏半导体石墨氮化碳制成，直径约300纳米，内部中空——这种结构让它们非常适合捕捉可见光。其设计灵感部分来自叶绿体。当这些纳米粒子暴露在光下，会在周围引发一系列物理和化学过程，进而影响活细胞内的信号传导。

团队已在多个生物学层面研究这种效应。他们用精准聚焦的激光，能激活细胞内的单个纳米粒子，触发信号穿过细胞、传给邻近细胞；在心肌细胞中，普通LED光能影响细胞节律，让它们跳得更同步。当这些纳米粒子被注射到患有晚期视网膜色素变性的小鼠眼中，并用光照亮小鼠眼睛时，其视觉皮层出现活动，小鼠对光的反应也发生了变化。在离体的猪视网膜组织中，研究也显示，当有纳米粒子存在时，LED光能激活神经节细胞。