视网膜刺激义肢

视网膜刺激义肢
光电染料耦合薄膜及其化学结构(左)。将光直接照射到健康的视网膜组织会产生相应的电信号(右;A)而只有当薄膜直接放置在退化的视网膜组织上时,才会观察到电信号(右;b).资料来源:冈山大学

在最近发表在《高级生物医学工程》上的一项研究中,冈山大学的研究人员报告了一种薄薄的光电薄膜,它可以刺激眼睛退化的视网膜组织。

使用刺激组织是一些医疗设备的基础,如心脏起搏器或用于癫痫发作患者的神经刺激器。冈山大学的MATSUO toshihiko博士领导的研究小组开发了一种名为OURePTM的人工神经系统染料偶联薄膜装置,当暴露于环境时产生电势变化。在他们的最新研究中,研究小组揭示了这种设备在刺激退化的视网膜组织方面的能力。

OURePTM是通过在两块铝板之间放置聚乙烯(一种聚合物)而产生的。当聚合物被熔化,随后施加高压,就会形成一层精细的聚乙烯薄膜。然后,薄膜进行化学反应,其中它是耦合到光电染料。

研究人员首先将光电染料耦合薄膜放在电势测量装置上,并将其暴露在闪光灯下。不出所料,当光照射薄膜时,薄膜表面会出现电信号波。然后测试这个薄膜的刺激能力视网膜营养不良(一种视网膜退行性疾病)大鼠视网膜组织。当健康大鼠的视网膜组织与多电极阵列密切接触时,一种用于测量的设备从生物组织中,暴露在光下,观察到相应的电信号波。然而,营养不良视网膜未观察到这种信号。然后将光电染料耦合膜放置在营养不良组织的顶部,这导致对光的响应感应电信号。没有光电染料的控制膜不会在这些组织中诱导电信号。

为了更精确地测量这些电信号,使用尼龙网来保持营养不良组织和多电极阵列探测器更紧密地接触。这种接近性仅显示了与营养不良视网膜组织微弱振幅的背景电脉冲。在这些信号的弱振幅背景下,在光电染料耦合膜的存在下,光在视网膜营养不良组织中诱导了显著的动作电位峰值。因此,光电染料耦合膜有助于增强退化视网膜内的电脉冲。

研究人员总结说:“目前的研究为光电染料耦合聚乙烯薄膜在退行性视网膜中引起视网膜电图样反应和动作电位峰值的能力提供了直接证据。”色素性视网膜炎就是这样一种情况,其中眼睛的感光细胞慢慢死亡,导致失明。这项研究揭示了OURePTM在潜在替代这些细胞失去光敏性方面的假体价值。在之前的研究中,植入该设备并在动物身上测试视觉增强,已经提供了进一步的见解。

更多信息:Toshihiko Matsuo等人。光电染料耦合聚乙烯薄膜:用开尔文探针和在体外大鼠视网膜营养不良组织的生物反应高级生物医学工程(2019)。DOI: 10.14326 / abe.8.137

所提供的日本冈山大学
引用:视网膜刺激义肢(2019,7月29日)检索自//www.pyrotek-europe.com/news/2019-07-prosthetics-retinal.html 2023年4月14日
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