Nanoparticule injectabile reactivează retina orb la lumină
O echipă internațională de cercetători a dezvoltat particule microscopice care pot determina retina orbă să răspundă la lumină. Particulele funcționează ca receptori minusculi de lumină și sunt injectate în ochi, unde se stabilesc în apropierea celulelor nervoase din retină. Când lumina ajunge la particule, se declanșează procese electrice și chimice ce pot activa celulele nervoase și le pot determina să transmită semnale către creier.
În experimente pe șoareci cu retinopatie pigmentară avansată, cercetătorii au detectat semnale induse de lumină în cortexul vizual și au observat modificări comportamentale ca răspuns la lumină. De asemenea, au arătat că tehnologia poate activa celulele ganglionare în țesut retinal izolat de porc, sub iluminare LED.
Nanoparticulele sunt realizate din semiconductorul sensibil la lumină nitrură de carbon grafitică, au aproximativ 300 de nanometri în diametru, sunt goale și au o structură ce le face deosebit de eficiente în captarea luminii vizibile. Designul lor este inspirat parțial de cloroplaste, structurile prin care plantele colectează energia solară.
Cercetătorii au investigat efectul la mai multe scări biologice. Folosind un laser focalizat precis, au activat nanoparticule individuale din interiorul celulelor și au declanșat un semnal care s-a propagat prin celulă și la celulele vecine. În celulele musculare cardiace, lumina LED obișnuită a influențat ritmul celulelor și le-a făcut să bată mai sincron.
În retinopatie pigmentară, fotoreceptorii sensibili la lumină degenerează treptat, dar alte celule nervoase și conexiuni din retină pot rămâne intacte. Particulele injectate în ochii șoarecilor s-au acumulat pe suprafața retinei, aproape de celulele ganglionare care transmit informația spre creier.
Rezultatele nu înseamnă că vederea normală a fost restabilită la șoareci. Ele arată că tehnologia poate genera un răspuns biologic măsurabil la lumină chiar și când fotoreceptorii care detectează în mod normal lumina au degenerat în mare parte. Sunt necesare studii amănunțite privind siguranța și funcționarea pe termen lung înainte ca tehnologia să poată fi testată ca tratament la oameni.
Proiectul a început acum șapte ani, pornind de la întrebarea dacă se poate crea un material care să acționeze ca o interfață fără fir între lumină și celulele vii. De-a lungul timpului, cercetătorii au studiat modul în care particulele absorb lumina, modul în care afectează semnalizarea celulară, toleranța celulelor și dacă efectul funcționează și în țesuturi și animale vii.
În 2024, cercetătorii au depus o cerere de brevet internațional care acoperă utilizarea nanoparticulelor ca proteză retinală injectabilă activată de lumină și pentru stimularea celulelor cardiace. În 2025, a început proiectul RetiNano, dedicat dezvoltării tehnologiei pentru uz oftalmologic.
