失明患者的视觉功能还能修复重建?复旦大学张嘉漪、姜春晖、袁源智等联合团队协作,成功利用氧化钛纳米线阵列人工光感受器在失明小鼠和非人灵长类模型上实现视觉功能修复。论文《基于纳米线阵列的人工光感受器修复盲小鼠和猕猴的视觉功能》近日在线发表于《自然·生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)杂志。


来自复旦大学脑科学研究院脑功能与脑疾病全国重点实验室、复旦大学附属眼耳鼻喉科医院医工交叉创新研究院的张嘉漪是今年国家杰青项目获得者,他与复旦大学附属眼耳鼻喉科医院姜春晖、复旦大学附属中山医院袁源智带领团队,将所研发的人工光感受器植入盲小鼠眼底后,小鼠能准确识别低光强发光物体的位置。视动反应测试结果显示,植入人工光感受器盲小鼠的空间分辨率约为0.3-0.4 cycle/degree,接近正常小鼠水平(0.4-0.6 cycle/degree)。
随后,团队又在猕猴眼内实施人工光感受器的植入手术,植入54周内保持稳定性和生物相容性。人工视网膜植入区域的光点刺激能成功诱发猕猴视觉诱导的眼跳行为。
张嘉漪介绍,团队所研发的贴合人工光感受器的离体盲小鼠视网膜具有77.5 μm的空间分辨率和3.92 Hz的时间分辨率,有望用于恢复视网膜退行性疾病患者的视觉功能,该研究为后续的临床试验提供有力的证据支持。姜春晖表示,视网膜色素变性等光感受器退行性疾病伴随光感受器不可逆的死亡,会最终导致患者完全失明,这些患者将来有望获益于这一具有独创性的“纳米人工光感受器”。基于该成果的临床试验也正在复旦大学附属眼耳鼻喉科医院进行。
该研究受到国家自然科学基金委、科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目、上海市基础研究特区和上海市重大专项等基金支持。杨入祎、赵鹏、王历阳、冯琛莉、彭陈为论文的共同第一作者,张嘉漪、颜彪、袁源智、姜春晖为通讯作者。