Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Testują elektroniczną siatkówkę

Recommended Posts

Naukowcy z Uniwersytetu Południowej Kalifornii ogłosili rozpoczęcie pierwszej fazy badań klinicznych nowego elektronicznego implantu, częściowo zastępującego uszkodzoną siatkówkę oka.

Badania nad protezą uszkodzonej siatkówki, prowadzone we współpracy z firmą Second Sight Medical Products, trwają już ponad 15 lat. Choć wygląda to na powolny i żmudny proces, właściciele Second Sight podkreślają, że kolejne etapy eksperymentów przebiegają zgodnie z założonym harmonogramem. Jest zbyt wcześnie na komentowanie wyników badań, jednak wszystkie egzemplarze naszego urządzenia działają zgodnie z założeniami mimo intensywnego użytkowania przez pacjentów, mówi Robert Greenberg, prezes firmy.

Urządzenie, nazwane Argus II, jest drugą generacją elektronicznego implantu instalowanego częściowo wewnątrz siatkówki. Zgodnie z dokumentacją, badana jest jego skuteczność w niwelowaniu skutków barwnikowych zapaleń siatkówki - grupy chorób dziedzicznych atakujących ten narząd i prowadzących często do całkowitej ślepoty. Zestaw składa się z kamery umieszczonej poza okiem oraz sześćdziesięciu elektrod przesyłających sygnał do siatkówki. Obraz uzyskany dzięki Argusowi II jest co prawda bardzo prymitywny, lecz z pewnością jest istotnym krokiem naprzód w pracach nad tą technologią.

Rozwój projektu był w znacznym stopniu wspierany przez liczne amerykańskie organizacje związane z rozwojem nauk medycznych. Istotny wkład od strony dostarczania niezbędnych technologii naukowcy zawdzięczają Departamentowi Energii. Jego doświadczenie w dziedzinie technologii materiałowych oraz mikroelektronicznych znacznie ułatwiły rozwój badań nad Argusem.

Dziesięciu uczestników badań zostało wybranych spośród pacjentów czołowych amerykańskich klinik okulistycznych. Wcześniej wstępne testy tego nowatorskiego urządzenia prowadzono w kilku innych szpitalach w Europie i Meksyku. Argus II jest obecnie jedyną testowaną na człowieku elektroniczną protezą siatkówki.

Testy poprzedniej generacji implantu prowadzono w latach 2002-2004. Ówczesna wersja urządzenia pozwalała na dostarczenie obrazu o rozdzielczości szesnastu pikseli (stąd nazwa: Argus 16). Mimo skromnych możliwości, implant pozwalał np. na odróżnianie jasności od ciemności, zliczanie widzianych obiektów oraz wykrywanie poruszania się widzianych przedmiotów. Z pewnością Argus II nie jest spełnieniem marzeń lekarzy i naukowców o przywracaniu wzroku, jednak niewątpliwie poprawi jakość życia osób poszkodowanych z powodu barwnikowych zapalenia siatkówki.

Badania nad Argusem II mają potrwać około trzech lat. Chętni do zapoznania się ze szczegółami przebiegu badań klinicznych znajdą ich dokumentację w Sieci.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie biomedyczni z Duke University opracowali metodę jednoczesnego pomiaru grubości i tekstury warstw siatkówki. Mają nadzieję, że będzie ją można wykorzystać do wykrywania biomarkerów choroby Alzheimera (ChA). Wyniki badań ukazały się w piśmie Scientific Reports.
      Wcześniejsze badanie wykazało pocienienie siatkówki u pacjentów z ChA. Dodając do pomiarów kolejną metodę, odkryliśmy, że warstwa włókien nerwowych siatkówki [ang. retinal nerve fiber layer, RNFL] jest też bardziej nierówna i zaburzona - opowiada prof. Adam Wax. Mamy nadzieję, że uda się wykorzystać tę wiedzę do stworzenia [...] taniego urządzenia skryningowego, które byłoby dostępne nie tylko w gabinecie lekarza, ale i w miejscowej aptece.
      Obecnie ChA diagnozuje się dopiero po wystąpieniu objawów - zaburzeń poznawczych. Gdyby dało się wdrożyć leczenie na wczesnych etapach choroby, znacznie poprawiłoby to jakość życia pacjentów. To dlatego naukowcy nie ustają w próbach wykrycia biomarkerów, które mogłyby pełnić rolę wczesnych sygnałów ostrzegawczych.
      Siatkówka zapewnia łatwy dostęp do mózgu i jej pocienienie może być wskazówką zmniejszenia ilości tkanki nerwowej, a więc występowania ChA - wyjaśnia Wax.
      Problemem jest jednak to, że inne choroby, np. parkinson czy jaskra, także powodują pocienienie siatkówki. Poza tym różnice między aparatami do optycznej tomografii koherencyjnej (OCT) prowadzą do niespójności uzyskiwanych rezultatów.
      Najnowsze badania Waxa i jego studentki Ge Song wykazały, że warstwa włókien nerwowych siatkówki w mysim modelu ChA jest cieńsza i wykazuje zmiany strukturalne. Złogi amyloidu w siatkówkach transgenicznych gryzoni występowały np. głównie w rejonach w obrębie RNFL i warstwy splotowatej zewnętrznej (ang. outer plexiform layer, OPL).
      Nasze nowe podejście może określić [...] teksturę NFL, zapewniając szybki i bezpośredni sposób pomiaru zmian strukturalnych powodowanych przez alzheimera [...].
      By uzyskać więcej danych, naukowcy połączyli OCT z kątoworozdzielczą interferometrią niskokoherentną (ang. angle-resolved low-coherence interferometry, a/LCI). Wiedza nt. kątów rozpraszania światła daje bowiem wgląd w strukturę tkanki.
      Podczas testów wykazano, że średnia grubość NFL w grupie myszy typu dzikiego wynosiła ok. 18µm, a w grupie z alzheimerem była obniżona do 16µm.
      Pomiary a/LCI uzupełniają pomiary grubości [...]. Za pomocą samego OCT nie uzyska się danych dot. struktury siatkówki. Potrzebne są więc obie modalności obrazowania - wyjaśnia Song.
      Obecnie naukowcy pracują nad dodaniem nowej opcji do taniego systemu OCT. Co ważne, zmniejszone waga i gabaryty sprzętu Waxa przekładają się na mniejsze rozmiary i niższą cenę.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Skakuny nie tkają sieci, tylko jak wskazuje ich nazwa, skaczą na swoje ofiary. Są tak sprawne, że potrafią jednym susem pokonać odległość kilkakrotnie przewyższającą długość ich ciała. Jak jednak oceniają, ile centymetrów dzieli je od smacznego kąska? Wykorzystują do tego zielone światło (Science).
      Biolodzy z Osaka City University badali występujące na terenie uniwersytetu skakuny Hasarius adansoni. Mają one 4 pary oczu, a najważniejsze wydają się te ze środka. Prof. Akihisa Terakita oraz doktorzy Mitsumasa Koyanagi i Takashi Nagata wiedzieli, że oceniając odległość, pająki nie wykorzystują widzenia dwuocznego, akomodacji (ich soczewka jest umieszczona w sztywnej pochewce, nie może się więc wyginać i zmieniać grubości) ani paralaksy (niezgodności różnych obrazów jednego obiektu obserwowanych z różnych kierunków). Gatunki bazujące na paralaksie, np. modliszki, wychylają się raz w przód, raz w tył, uzyskując w ten sposób 2 różne obrazy obiektu. Nasz skakun tak się jednak nie zachowuje. Co zatem robi?
      Japończycy zajęli się mechanizmem zwanym głębią z rozogniskowania. W tym przypadku głębia, czyli odległość obiektu, jest określana na postawie pomiaru rozmycia obrazu. Naukowcy z Osaki odwołali się do tego, że w siatkówce skakunów fotoreceptory są ułożone w 4 warstwach, na których dzięki soczewkom o znacznej aberracji chromatycznej skupiane jest światło o różnej długości fali (różnych barwach). W czasie badań okazało się, że mimo iż zielone światło jest skupiane wyłącznie na najniższej warstwie, barwnik wrażliwy na zieleń występuje w fotoreceptorach z najgłębszej i przedostatniej warstwy. Przedostatnia warstwa zawsze otrzymuje zdeogniskowany obraz. Oceniając stopień rozmazania obrazu, skakuny określają odległość.
      Naukowcy z Kraju Kwitnącej Wiśni przeprowadzili eksperyment, w ramach którego testowali zdolność skoczenia na muchę przy zielonym i czerwonym oświetleniu. Przy zielonym pająki idealnie trafiały w cel. Przy czerwonym systematycznie skracały skok, pokonując ok. 90% odległości od muchy. Można to było przewidzieć na podstawie wyliczeń dotyczących stopnia zdeogniskowania wskutek aberracji chromatycznej soczewek. Terakita uważa, że inne skakuny wykorzystują taki sam mechanizm oceny głębi. Siatkówkę badano u ok. 10 gatunków skakunów [...] i u wszystkich występowały 4 warstwy fotoreceptorów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Melanocyty wykrywają promieniowanie UVA, wykorzystując rodopsynę - światłoczuły barwnik, o którym wcześniej sądzono, że występują tylko w siatkówce oka. Prowadzi to do wytwarzania znaczących ilości melaniny w ciągu zaledwie paru godzin od ekspozycji, co pozwala zapobiec uszkodzeniom materiału genetycznego. Dotąd wiedziano o produkcji melaniny, która rozpoczyna się parę dni po zapoczątkowaniu uszkodzenia DNA przez promieniowanie UVB.
      Jak tylko znajdziesz się na słońcu, Twoja skóra wie, że oddziałuje na nią promieniowanie ultrafioletowe. To błyskawiczny proces, o wiele szybszy niż zakładano - wyjaśnia prof. Elena Oancea.
      Podczas eksperymentów laboratoryjnych studentka Oancea Nadine Wicks odkryła wraz z zespołem, że w melanocytach występuje rodopsyna. Udało się także prześledzić etapy uwalniania przez rodopsynę jonów wapnia. Sygnał ten zapoczątkowuje produkcję melaniny.
      W pierwszym eksperymencie Amerykanie sprawdzali, czy promieniowanie UV uruchamia wapniowy szlak przekazu sygnału (w cytoplazmie komórki wzrasta stężenie kationów Ca2+). Nic się nie stało, ale biolodzy podejrzewali, że skóra może wyczuwać światło jak oko. Dodali więc retinal - kofaktor receptorów opsynowych, a więc i rodopsyny.
      Gdy światło pada na siatkówkę, 11-cis-retinal (kofaktor) absorbuje foton i następuje przekształcenie w trans-retinal. Zmiana kształtu retinalu wywołuje odpowiadającą transformację białka rodopsyny, czyli opsyny.
      Kiedy to zrobiliśmy, zobaczyliśmy natychmiastową, masywną reakcję wapniową - opowiada Wicks.
      Później naukowcy zauważyli, że melanocyty zawierają RNA i białka rodopsyny. Kiedy na komórki oddziaływano promieniowaniem UV, redukcja poziomu rodopsyny ograniczała sygnalizację wapniową. Gdy brakowało retinalu, spadała produkcja melaniny. Ustalono też, że rodopsynę w melanocytach stymuluje raczej promieniowanie UVA niż UVB.
      Oancea i Wicks zastanawiają się, czy rodopsyna działa sama, czy współpracuje z nieznanym jeszcze receptorem. W przyszłości trzeba się też będzie ustalić, czy melanocyty natychmiast eksportują melaninę do innych typów komórek skóry, czy też pierwsze jej partie zatrzymują, chroniąc siebie.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Neurony siatkówki potrzebują witaminy C do prawidłowego działania – ujawnili naukowcy z Oregon Health & Science University (OHSU).
      Odkryliśmy, że by poprawnie funkcjonować, komórki siatkówki muszą być skąpane w stosunkowo dużych dawkach witaminy C (i to zarówno z zewnątrz, jak i od środka) – wyjaśnia dr Henrique von Gersdorff. Ponieważ siatkówka stanowi część ośrodkowego układu nerwowego, sugeruje to, że prawdopodobnie witamina C odgrywa też znaczącą rolę w mózgu […]. Nikt nie zdawał sobie wcześniej sprawy z zakresu i stopnia wpływu kwasu askorbinowego na ten narząd.
      Receptory GABA, które wiążą kwas γ-aminomasłowy, są receptorami hamującymi, czyli obniżają aktywność neuronu postsynaptycznego. Naukowcy z OHSU odkryli, że przy niedoborach witaminy C receptory GABA przestają działać poprawnie. Jako że witamina C jest jednym z podstawowych przeciwutleniaczy, niewykluczone, że zapobiega przedwczesnemu zużyciu receptorów i komórek.
      Funkcja witaminy C w mózgu nie jest jeszcze dobrze poznana. Gdy organizm pozbawi się kwasu askorbinowego, najdłużej występuje on w mózgu. Być może mózg jest ostatnim miejscem, w którym powinno zabraknąć tej substancji – dywaguje von Gersdorff, który uważa, że doniesienia jego zespołu rzucą nieco światła na kilka chorób, w tym jaskrę i padaczkę. W ich przypadku dysfunkcyjne neurony w siatkówce i mózgu stają się zbyt pobudzone, bo receptory GABA nie działają, jak powinny. Być może dieta obfitująca w witaminę C będzie wpływać neuroochronnie na siatkówkę – zwłaszcza w przypadku osób szczególnie podatnych na jaskrę.
      Badania prowadzono na siatkówce karasi złocistych, która jest zbudowana podobnie do siatkówki ludzkiej.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po 55 latach lekarze z New York Eye and Ear Infirmary przywrócili pacjentowi wzrok w oku uderzonym w dzieciństwie kamieniem. Doszło wtedy do odwarstwienia siatkówki i innych powikłań (Journal of Medical Case Reports).
      W wieku 23 lat choremu usunięto zaćmę, dzięki czemu przez jakiś czas widział światło. Gdy ostatnio zgłosił się do szpitala, uskarżał się na ból. Zdiagnozowano u niego krwawienie do komory przedniej oka, jaskrę neowaskularyzacyjną (która rozwija się, gdy dochodzi do nadmiernego rozrostu naczyń krwionośnych w tęczówce; ponieważ zaburza to przepływ płynów w oku, następuje wzrost ciśnienia), wysokie ciśnienie śródgałkowe oraz odwarstwienie siatkówki.
      Okuliści rozpoczęli postępowanie od ustabilizowania ciśnienia w oku. Potem zajęli się jaskrą. Uciekli się do leczenia przeciwciałami monoklonalnymi. Szybko okazało się, że choć nikt tego nie oczekiwał, pacjent odzyskał widzenie światła. Po operacji przyłożenia siatkówki ustalono, że jest on w stanie policzyć palce z odległości 5 metrów. Po roku pacjent przeszedł jeszcze jedną operację siatkówki, ponieważ tworzące się blizny powodowały ponowne odwarstwienie jej fragmentów.
      Dr Olusola Olawoye podkreśla, że po jakimś czasie w odwarstwionej siatkówce dochodzi do zmian degeneracyjnych, dlatego odzyskanie wzroku po przyłożeniu jej po tylu latach jest ewenementem i najprawdopodobniej pierwszym tego typu przypadkiem na świecie. Amerykanie cieszą się nie tylko ze względu na swojego pacjenta. Wierzą, że dzięki badaniom nad podobnymi do komórek macierzystych komórkami progenitorowymi siatkówki możliwe będą przywracające wzrok przeszczepy.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...