پروژه‌ای اروپایی برای ساخت پروتز‌های شبکیه چشم با کمک فناوری نانو

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو؛ HyVIS، نام پروژه اروپایی است که توسط IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (موسسه فناوری ایتالیا) در حال اجرا است. در این پروژه با همگرایی فناوری نانو و اپتیک، سیناپس‌های بیونیک برای پروتز‌های شبکیه ایجاد می‌شود که برای بازیابی بینایی در افرادی که از بیماری‌هایی مانند رتینیت پیگمانتوزا و دژنراسیون ماکولا وابسته به سن (AMD) رنج می‌برند، قابل استفاده است. این پروژه که به مدت چهار سال ادامه خواهد داشت، ۳ میلیون یورو از بودجه اتحادیه اروپا تحت برنامه افق ۲۰۲۰ دریافت کرده است.

رتینیت پیگمانتوزا و AMD، حداقل در مراحل اولیه خود، اختلالاتی هستند که بر گیرنده‌های نور تأثیر می‌گذارند، یعنی سلول‌هایی که سیگنال نور را دریافت می‌کنند و این نور را از طریق سیناپس نورون‌های شبکیه به عصب بینایی منتقل می‌کنند. تخمین زده می‌شود که در سال ۲۰۴۰ حدود ۲۸۸ میلیون نفر به AMD مبتلا شوند که هزینه آن بیش از ۴۰۰ میلیارد دلار است. اگرچه گیرنده‌های نوری در این بیماری‌ها در طول زمان تحلیل می‌روند، اما نورون‌های شبکیه همچنان فعال هستند.

ایده پشت پروژه HyVIS امکان بهره‌برداری از عملکرد نورون‌های باقی‌مانده برای تشکیل سیناپس‌های بیونیک است، در این پروژه از نانودستگاه‌های پیشرفته و نورون‌های شبکیه، برای بازگرداندن حساسیت به نور استفاده می‌شود.

الیزابت کلمبو، هماهنگ‌کننده پروژه و محقق مرکز علوم و فناوری اعصاب سیناپسی موسسه فناوری ایتالیا می‌گوید که پروژه HyVIS امکان بازیابی فعالیت نورون‌های داخلی شبکیه را فراهم خواهد کرد. هدف این است که اطمینان حاصل شود که در حضور نور، این نورون‌ها با وضوحی در حد ۵ میلی‌متر فعال شوند.

رویکرد HyVIS مبتنی بر برخی ویژگی‌هایی است که قبلاً آزمایش شده‌اند. مثلا پیش از این مشخص شده بود که تزریق میکرو گلوتامات (انتقال‌دهنده عصبی تحریک‌کننده اصلی در سطح شبکیه) در زیر شبکیه در مدل‌های تجربی دژنراسیون شبکیه، ممکن است تحریک نورون‌ها را در پی داشته باشد. علاوه‌بر این، توانایی ساختار‌های خاصی به نام نانوکانال‌های پلاسمونیک برای تقویت میدان الکترومغناطیسی قرار است در این پروژه به کار گرفته شد. به طور خاص، این دستگاه نانوکانال پلاسمونیک، پس از تماس با نورون‌های پس سیناپسی، با پلیمر‌های هوشمندی پر می‌شود. این ساختار‌ها در پاسخ به محرک‌های نور، انتقال‌دهنده‌های عصبی را آزاد می‌کنند و فرآیند آزادسازی انتقال‌دهنده‌های عصبی در بدن را شبیه‌سازی می‌کنند. این دستگاه همچنین با مولکول‌های چسبنده پیش سیناپسی مناسب پوشانده می‌شود تا محیط سیناپسی داخل بدن شبیه‌سازی شود. این راه حل یک پیشرفت فناورانه بالقوه در مقایسه با پروتز‌های شبکیه موجود است.

این فناوری نوآورانه توسط دو گروه تحقیقاتی موسسه فناوری ایتالیا که تجربه قابل توجهی در نانومواد و نانوساخت و علوم اعصاب دارند، توسعه خواهد یافت. HyVIS برخی از مهم‌ترین گروه‌های تحقیقاتی اروپایی در این زمینه را گردهم می‌آورد که در توسعه پروتز‌هایی که قبلاً برای اهداف بالینی تأیید شده‌اند، مشارکت داشته‌اند.

کنسرسیوم اروپایی این پروژه شامل موسسه فناوری ایتالیا، دانشگاه صنعتی آیندهوون (هلند)، موسسه چشم پزشکی مولکولی و بالینی (سوئیس)، دانشگاه سوربن (فرانسه)، دانشگاه توبینگن (آلمان) و ماکسول بیوسیستمز (سوئیس) هستند.

پروتز عصبی شبکیه ارائه شده توسط پروژه HyVIS نه تنها دارای یک اثر اجتماعی قوی است، بلکه راهبرد درمانی جدید برای نابینایی دژنراتیو ارائه می‌کند و در نتیجه کیفیت زندگی افراد مبتلا به دیستروفی شبکیه را بهبود می‌بخشد. این فناوری تأثیر قابل توجهی بر اقتصاد و سیستم‌های بهداشت عمومی نیز خواهد داشت.