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作者：竹子

導(dǎo)言：長(zhǎng)波紅外線大多對(duì)眼睛沒(méi)什么損害，但短波紅外線，如近紅外光，會(huì)導(dǎo)致白內(nèi)障。本是眼損傷元兇的它，卻成了科學(xué)家眼中的“千里馬”?？茖W(xué)家將其和基因療法結(jié)合治療致盲疾病，開發(fā)出一種新療法，可恢復(fù)視力。

近日，巴塞爾分子和臨床眼科研究所（IOB）的科學(xué)家與哥根廷的德國(guó)靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究中心（DPZ）-萊布尼茲靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究所的同事一起，在基于基因療法的基礎(chǔ)上，利用近紅外光激活退化的光感光器，開發(fā)了一種新的治療方法，致力于造福盲人恢復(fù)視力。這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

視網(wǎng)膜退行性疾病可致盲，在進(jìn)展過(guò)程中，視網(wǎng)膜中的光敏感和光不敏感的光感受器區(qū)域共存。例如，黃斑變性患者在視網(wǎng)膜中央部分失去視力，但保持周邊視力。

黃斑變性患者的視網(wǎng)膜中央部分是一塊“黑洞”，但周邊卻能看到畫面

為了提高視網(wǎng)膜光感光器對(duì)近紅外光的靈敏度，研究人員設(shè)計(jì)了一種三組分系統(tǒng)。第一個(gè)成分包含工程化DNA，可確保為熱敏通道編碼的基因僅在光感受器中表達(dá)。第二個(gè)成分是金納米棒，這是一種尺度從幾納米到上百納米的棒狀金納米顆粒，在生物醫(yī)學(xué)上應(yīng)用于體外診斷和體內(nèi)治療，可以有效吸收近紅外光。第三種成分是一種抗體，能確保在光感光器中表達(dá)的熱敏通道，與局部捕獲近紅外光并局部釋放熱量的金納米棒之間牢固結(jié)合。

研究人員首先在患有視網(wǎng)膜變性的工程小鼠中測(cè)試了他們的系統(tǒng)，證實(shí)了近紅外光能有效刺激光感受器，并且這種信號(hào)被傳遞到了視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，后者代表了視網(wǎng)膜向大腦高級(jí)視覺(jué)中樞的輸出。接下來(lái)，他們表明，用近紅外光刺激小鼠的眼睛也被大腦區(qū)域的神經(jīng)元拾取，這對(duì)意識(shí)視覺(jué)（初級(jí)視覺(jué)皮層）非常重要。他們還設(shè)計(jì)了一種行為測(cè)試，其中未經(jīng)治療的盲鼠不能使用近紅外光刺激來(lái)學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的任務(wù)，而經(jīng)過(guò)三組分系統(tǒng)治療的盲鼠可以執(zhí)行與近紅外刺激有關(guān)的任務(wù)。

在此基礎(chǔ)上，研究人員和匈牙利塞梅維什大學(xué)的科學(xué)家合作，在人類視網(wǎng)膜上測(cè)試了新方法，這些視網(wǎng)膜可在培養(yǎng)基例存活數(shù)月。但是，光感受器失去檢測(cè)光的能力后，一天左右就會(huì)失明。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用三成分基因療法進(jìn)行治療后，近紅光照射可以重新激活人視網(wǎng)膜的視覺(jué)回路。

研究人員認(rèn)為，近紅外刺激是向盲人患者提供有用視力的重要一步，這樣他們就能恢復(fù)閱讀和看臉的能力。他們希望給盲人帶來(lái)希望，他們的主要項(xiàng)目重點(diǎn)關(guān)注恢復(fù)視力，將進(jìn)一步加強(qiáng)研究視覺(jué)回路與修復(fù)。

參考：

"Restoring light sensitivity using tunable near-infrared sensors" Science (2020).science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aaz5887

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