一种灵活的高精度光声学视网膜假体

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 眼科医生 眼科 眼科

背景情况:

• 视网膜退行性疾病会导致不可逆转的光受体损失和失明.
• 目前对视网膜退化的治疗方法有限,需要新的视力恢复方法.
• 视网膜假肢的目的是通过刺激剩余的视网膜神经元来恢复视力.

研究的目的:

• 开发和评估一种用于视觉恢复的新型光声学视网膜刺激技术.
• 评估光声学刺激在调节视网膜活动中的精度和有效性.
• 为了研究光声学装置的in vivo神经调制和生物安全性.

主要方法:

• 一种基于聚二甲基和碳的柔性薄膜被设计成将近红外激光脉冲转化为声学场.
• 对野生型和退化的视网膜进行了光声学刺激,以调节视网膜质细胞活动.
• 在体内实验中,试验涉及将膜植入大鼠脑下膜空间,并使用功能超声波成像测量神经调制.
• 生物安全性使用光学连贯性断层扫描和热量测量进行了评估.

主要成果:

• 光声膜实现了56微米的侧面分辨率,用于高精度的声学刺激.
• 视网膜质细胞活动的强大和局部调节在野生类型和退化的活体视网膜中都被观察到.
• 在体内刺激成功地产生了沿视觉通路到上结肠的神经调制.
• 植入的膜显示了短期的生物安全性,局部热量增加最小 (<1°C).

结论:

• 光声视网膜刺激是一种有前途的技术,用于视网膜中精确的神经调制.
• 这项技术有可能在失明患者中实现高敏度视力恢复.
• 开发的设备在临床前模型中显示出良好的生物安全性和有效性,为未来的临床应用铺平了道路.