Primeira prótese de retina líquida

Nanotecnologia aplicada à medicina: a primeira prótese de retina líquida

As nanopartículas fotoativas em vermelho cobrem uma membrana de neurônio retiniano núcleo em azul.

 Pesquisas do Instituto Italiano de Tecnologia levaram ao desenvolvimento revolucionário de uma prótese artificial de retina líquida para neutralizar os efeitos de doenças como a retinose pigmentar e a degeneração macular relacionada à idade que causam a degeneração progressiva dos fotorreceptores da retina, resultando em cegueira.

O estudo foi publicado na Nature Nanotechnology.

O estudo representa o estado da arte em próteses de retina e é uma evolução do modelo de retina artificial planar desenvolvido pela mesma equipe em 2017 e baseado em materiais semicondutores orgânicos.

A retina artificial de segunda geração é biomimética, oferece alta resolução espacial e consiste em um componente aquoso no qual nanopartículas poliméricas fotoativas cujo tamanho é de 350 nanômetros, portanto cerca de 1/100 do diâmetro de cabelos suspensos, e substituirão os fotorreceptores danificados.

Os resultados experimentais mostram que a estimulação natural da luz das nanopartículas, de fato, causa a ativação de neurônios da retina poupados da degeneração, imitando assim o funcionamento dos fotorreceptores em indivíduos saudáveis.

A nova retina líquida artificial é biomimética e consiste em um componente aquoso no qual nanopartículas poliméricas fotoativas cujo tamanho é de 350 nanômetros, assim cerca de 1/100 do diâmetro de um cabelo suspenso, indo para substituir os fotorreceptores danificados.

Em comparação com outras abordagens existentes, a nova natureza líquida da prótese garante cirurgia rápida e menos traumática que consiste em microinjeções de nanopartículas diretamente sob a retina, onde permanecem presas e substituem os fotorreceptores degenerados, este método também garante maior eficácia.

Os dados coletados mostram também que a técnica experimental inovadora representa uma alternativa válida aos métodos utilizados até hoje para restaurar a capacidade fotorreceptores dos neurônios da retina, preservando sua resolução espacial, estabelecendo uma base sólida para futuros ensaios clínicos em humanos.

Além disso, o desenvolvimento desses nanomateriais fotossensíveis abre caminho para novas aplicações futuras em neurociência e medicina.

“Nossos resultados experimentais destacam a potencial relevância dos nanomateriais no desenvolvimento de próteses de retina de segunda geração para tratar a cegueira degenerativa da retina e representa um grande avanço, comentou Fabio Benfenati.”

 “A criação de um implante de retina artificial líquida tem grande potencial para garantir visão de campo amplo e visão de alta resolução.”

O detectado fotoativo em partículas menores que os fotorreceptores aumenta a superfície ativa da interação com os neurônios da retina, e permite cobrir facilmente toda a superfície da retina e dimensionar a fotoativação ao nível de um único fotorreceptor”.

“Nesta pesquisa, aplicamos a nanotecnologia à medicina”, conclui Guglielmo Lanzani.

“Em particular em nossos laboratórios, percebemos nanopartículas de polímeros que se comportam como pequenas células fotovoltaicas, baseadas em carbono e hidrogênio, componentes fundamentais da bioquímica da vida. Uma vez injetadas na retina, essas nanopartículas formam pequenos agregados do tamanho dos quais é comparável ao dos neurônios, que efetivamente se comportam como fotorreceptores”.

“O procedimento cirúrgico para a injeção subretinal de nanopartículas fotoativas é minimamente invasivo e potencialmente replicável ao longo do tempo, ao contrário das próteses de retina planar”, acrescenta Grazia Pertile, diretora da Unidade Operacional de Oftalmologia da IRCCS Ospedale Sacro Cuore Don Calabria.

“Ao mesmo tempo, mantém as vantagens das próteses poliméricas, que são naturalmente sensíveis à luz que entram no olho e não requerem óculos, câmeras ou fontes de energia externas”.

O estudo é baseado em modelos pré-clínicos e novas experimentações serão fundamentais para tornar a técnica um tratamento clínico para doenças como retinose pigmentar e degeneração macular relacionada à idade.

 

 

Fonte: Phys.Org

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