随着社会老龄化，年龄相关性黄斑变性（AMD）等老年性疾病患病率越来越高，英国每周约有300名新诊断为AMD的患者。AMD晚期阶段可导致中央视力逐渐丧失，甚至失明，是65岁以上人群不可逆转的视力丧失的主要原因，影响了全球超过1.96亿人。其发病机制尚未明确，目前的治疗策略主要是缓解症状或减慢疾病的进程。
马德里大学（Universidad Complutense de Madrid）的一项国际研究，成功开发出了混合型生物人工视网膜，为AMD等致盲性眼病患者带来希望。研究成果已发表于Journal of Nerual Engineering。
（3D-Reconstructed Retinal Pigment Epithelialium）
这是第一个由丝素蛋白膜和视网膜细胞通过3D构建成的混合型生物人工视网膜。马德里圣卡洛斯医院（IdISSC）健康研究所的成员、UCM的神经计算和神经机器人小组负责人Fivos Panetsos介绍道：“生物混合型人工视网膜是一种通过将健康细胞植入患者眼中来重建受损视网膜的细胞疗法。”
研究者们发现了一种与人体组织具有100％生物相容性的生物材料——丝素蛋白生物膜，其机械特性类似于Bruch膜。研究者们将其进行了生物功能化，从而使视网膜细胞可以粘附其上并成长分化为上皮细胞和神经细胞。人工视网膜的细胞粘附在非常薄的丝素蛋白膜上，并以凝胶覆盖，这种凝胶可在眼科手术中保护视网膜细胞并使其在与周围组织融合的过程中能够存活。活细胞中包括了视网膜神经元、视网膜色素上皮细胞、Müller 胶质细胞以及有助于植入物和患者自身细胞融合的间充质干细胞。
研究者们还对这一人工视网膜的结构和功能特性进行了体外研究，结果表明这种新型生物人工视网膜中的神经元可存活超过 7 天，并具有细胞间传递信号的神经轴突-神经元连接。UCM的研究人员和研究负责人补充道：“移植的人工视网膜还包含间充质细胞，其可分泌神经保护因子和神经修复因子，并促进植入的人工视网膜细胞与患者自身的细胞之间的功能整合。”
此外，南安普敦大学(University of Southampton)的一项新研究也取得了突破性进展，这也可能有助于寻找与年龄有关的视力丧失的治疗方法，研究成果已发表于International Journal of Molecular Sciences。
（Credit: Unsplash/CC0 Public Domain）
研究人员使用了一种新开发的成像技术，称为序列块面部扫描电子显微镜（serial block face scanning electronic microscopy），在非常高的分辨率下，从外层视网膜细胞生成眼睛组织的三维重建。这是这项技术首次被用于从视网膜细胞到视网膜完整重建，并可能为不可逆性致盲眼病的病因和治疗策略提供新的实验基础。
视网膜色素上皮（retinal pigment epithelium，RPE）位于神经视网膜和脉络膜之间，在维持光感受器的营养代谢、微环境稳态和视觉形成中起着重要的作用。科学家目前还没有完全了解AMD等致盲性眼病中导致视力下降的RPE细胞损伤的具体原因。此项研究构建了一个健康眼睛中视网膜色素上皮层三维结构的清晰图像，这将为科学家研究RPE细胞如何随年龄发生改变和疾病中的病理机制提供一个重要研究模型。
南安普顿大学视觉科学讲师Arjuna Ratnayaka博士领导的研究小组，在老鼠的视网膜中央使用了序列块面部扫描显微镜，可捕捉到视网膜上数百层的数字图像。然后，研究小组在每个扫描层中绘制关键的区域（如细胞体和细胞核），通过先进的计算机软件将图像渲染构建成完整的三维结构。
“这一技术将有助于人们进一步研究探索致盲眼病中细胞退行性改变或凋亡等的机制。人工智能软件的应用将使这一过程在未来变得更快”，Ratnayaka博士表示：“我们的团队由细胞生物学、影像学、计算机科学以及眼科专家组成，这也表明现代研究的进步需要将广泛的技能结合起来。”
参考文献：https://medicalxpress.com/news/2020-12-biohybrid-artificial-retina-built-silk.html
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Linda Gareth
2015年3月6日, 下午2:51Donec ipsum diam, pretium maecenas mollis dapibus risus. Nullam tindun pulvinar at interdum eget, suscipit eget felis. Pellentesque est faucibus tincidunt risus id interdum primis orci cubilla gravida.