Nanočastice prinášajú nádej pre ľudí so stratou zraku / Nano Magazín

👁️ Revolučný výskum: Nanočastice môžu obnoviť zrak

Výskum z Brownovej univerzity priniesol prelomový objav, ktorý by mohol vrátiť zrak miliónom ľudí po celom svete. Vedci dokázali, že nanočastice zo zlata dokážu stimulovať špecifické bunky v oku a obnoviť schopnosť vnímať obraz aj u ľudí s vážnym poškodením sietnice.

Makulárna degenerácia či retinitis pigmentosa postihujú milióny pacientov. Tieto ochorenia poškodzujú fotoreceptory – bunky, ktoré premieňajú svetlo na signál pre mozog. Nová technológia sľubuje návrat videnia bez chirurgických zákrokov či genetických úprav. 🧬✨

Ako nanočastice stimulujú bunky v oku?

👁️ Pri spomínaných ochoreniach sú poškodené čapíky a tyčinky, ale iné bunky – ako bipolárne a gangliové – zostávajú často funkčné. Vedci preto využili nanočastice, ktoré sa injekčne aplikujú do sietnice.

Po vstreknutí sa aktivujú pomocou infračerveného svetla z malého laseru. Tak vznikne drobné množstvo tepla, ktoré stimuluje zachované bunky v sietnici a vysiela signál do mozgu. Týmto spôsobom sa obchádza poškodená časť vizuálneho systému a obnovuje sa zraková funkcia.

Skúšky na zvieratách

Výskumníci injikovali nanočastice do myších očí a pomocou laserového svetla premietali jednoduché obrazce. Následné merania potvrdili aktiváciu buniek sietnice v presných vzoroch zodpovedajúcich svetlu.

Navyše sa ukázalo, že vizuálne centrá v mozgu opäť reagovali, čo dokazuje, že sa obnovil zrakový signál. Pomocou špeciálneho zobrazovania sa potvrdilo, že nervová aktivita korešpondovala s premietaným obrazcom – čo je jasný dôkaz funkčného prenosu signálu.

Jednoduché riešenie namiesto zložitej operácie

📸 Najväčším prínosom novej technológie je jej jednoduchosť. Na rozdiel od starších riešení, ktoré vyžadovali chirurgický zásah a implantáciu elektród, sa nový prístup zaobíde bez operácie.

Stačí injekcia nanočastíc a nosenie špeciálnych okuliarov s kamerou a laserovým projektorom. Kamery zbierajú vizuálne informácie a laser ich premieta na sietnicu. Nanočastice následne sprostredkujú videnie.

Tento systém by mohol výrazne zvýšiť kvalitu života ľudí so zrakovým postihnutím a zároveň znížiť náklady na liečbu. 👓

Porovnanie s predchádzajúcimi metódami

Predchádzajúce riešenia, ktoré zahŕňali implantáciu elektród do sietnice, boli často limitované veľkosťou a počtom kontaktných bodov. Výsledné rozlíšenie bolo nízke – približne 60 pixelov. Naproti tomu nanočastice sa rozptýlia po celej ploche sietnice, čo teoreticky umožňuje oveľa väčšie rozlíšenie aj širšie zorné pole.

Prečo práve zlaté nanočastice?

💛 Zlato je ideálnym materiálom pre biologické aplikácie. Je stabilné, nevyvoláva zápaly, dobre reaguje na svetlo a je prirodzene biokompatibilné.

Nanočastice zo zlata pokrývajú väčšiu časť sietnice ako predchádzajúce riešenia. To znamená, že poskytujú širšie zorné pole a potenciálne aj lepšie rozlíšenie než existujúce implantáty, ktoré boli obmedzené veľkosťou elektród.

Bezpečnosť a dlhodobý účinok

🧪 Výskum ukázal, že nanočastice môžu zostať v oku niekoľko mesiacov bez vedľajších účinkov. Nevyvolávajú zápal, nedráždia tkanivo a nesú známky toxicity.

Vedci analyzovali metabolické markery, ktoré poukazujú na bezpečnosť použitej metódy. Výsledky sú veľmi sľubné a potvrdzujú, že táto technológia má potenciál na dlhodobé použitie bez komplikácií.

Ako by mohol vyzerať budúci systém v praxi?

🧠 Vedci si budúci spôsob obnovy zraku predstavujú ako kombináciu injekcie nanočastíc a ľahkého nositeľného zariadenia – najčastejšie vo forme okuliarov alebo ochranných okuliarov s malým laserovým projektorom.

Tento systém by mal na vonkajšej strane kamery, ktoré budú snímať okolitý svet. Po spracovaní obrazu počítačovou jednotkou v okuliaroch sa obraz premení na sériu svetelných impulzov v infračervenom spektre. Tieto impulzy sa premietnu priamo do oka na oblasť pokrytú nanočasticami.

Nanočastice vo vnútri oka následne reagujú veľmi presne a aktivujú konkrétne oblasti sietnice. Takto by pacient mohol vidieť tvary, objekty, pohyb či dokonca tváre – hoci v zjednodušenej forme.

Výskumný tím zároveň dúfa, že vývoj technológie sa bude postupne zlepšovať a časom ponúkne aj vnímanie detailov, farieb a hĺbky priestoru.

Význam pre medicínu a výskum

Okrem priameho využitia v liečbe slepoty má výskum nanočastíc obrovský význam aj pre neurovedu, biotechnológie a medicínu ako celok.

Získavame totiž nové nástroje, ako presne aktivovať a sledovať nervové bunky bez potreby elektród či invazívnych implantátov. Nanočastice, ktoré reagujú na svetlo alebo magnetizmus, by mohli byť použité napríklad aj pri liečbe iných neurologických porúch – ako je Parkinsonova choroba, epilepsia alebo strata pamäti. 🧬🧠

Výskum v tejto oblasti ukazuje, že nanočastice nemusia byť len pasívnym materiálom, ale aktívnym prvkom, ktorý komunikuje s telom – a to bezpečne, cielene a efektívne.

Zaujíma vás viac?

Prečítajte si aj ďalší článok z tejto oblasti:
👉 Nanočastice proti alergii na červené mäso

zdroj: nanowerk.com