Untitled 45 Soá 6 naêm 2018 Khoa học và đời sống Võng mạc là một mô thần kinh cảm nhận ánh sáng quan trọng, giúp truyền thông tin ánh sáng tới các nơron thị giác thông qua nhiều lớp tế bào thần kinh Á[.]
Khoa học đời sống Tiềm việc khôi phục thị giác cho người khiếm thị hạt nano vàng Việc khôi phục phản ứng với ánh sáng chức phức tạp võng mạc bị thoái hoá phương pháp thay ghép võng mạc nhân tạo thách thức lớn vài thập kỷ qua Lấy ý tưởng từ cấu trúc chức tế bào thị giác võng mạc, nhóm nhà khoa học Trung Quốc phát triển thành công tế bào thị giác nhân tạo dựa mảng sợi nano titan phủ lớp hạt nano vàng để khôi phục phản ứng thị giác chuột mù thoái hoá tế bào cảm quan ánh sáng Cơng trình nghiên cứu đăng Tạp chí Nature Communications số tháng 3/2018, mở nhiều tiềm khôi phục thị giác cho người khiếm thị thời gian tới V õng mạc mô thần kinh cảm nhận ánh sáng quan trọng, giúp truyền thông tin ánh sáng tới nơron thị giác thông qua nhiều lớp tế bào thần kinh Ánh sáng vào mắt, qua võng mạc thu nhận phần lớn tế bào cảm nhận ánh sáng có chứa sắc tố thị giác Ngồi ra, tế bào võng mạc cịn có vai trị bảo vệ tế bào thần kinh thị giác nhờ khả hấp thụ tia cực tím chất gây hại sản sinh phản ứng oxy hóa Do đó, võng mạc bị thối hóa, kéo theo tế bào võng mạc bị tổn thương, suy yếu khiến tế bào thị giác bị thiếu nguồn cung cấp chất nuôi dưỡng không bảo vệ nên dễ bị tổn thương, chết Bệnh thối hóa võng mạc, đặc biệt thối hóa điểm vàng* bệnh thường Điểm vàng điểm nhỏ nằm võng mạc, có vai trị quan trọng việc tiếp nhận chủ yếu tín hiệu ánh sáng để tạo xung thần kinh dẫn truyền não, giúp ta nhận biết hình ảnh vật thể, gần định hoàn toàn hoạt động võng mạc * gặp người 50 tuổi, dẫn đến hư hỏng khơng thể phục hồi, chí quan nhận kích thích ánh sáng, kết gây suy giảm nghiêm trọng thị lực, lâu ngày dẫn đến mù loà Những thiết bị võng mạc nhân tạo tân tiến đòi hỏi phải sử dụng điốt bán dẫn đặt võng mạc để phát tín hiệu ánh sáng dải cận hồng ngoại thu nhận từ máy quay Gần đây, việc phát triển vật liệu có khả phản ứng với ánh sáng làm tế bào cảm quang nhân tạo để kết nối với võng mạc bị thối hóa trở thành xu hướng đầy hứa hẹn cho người khiếm thị, thử nghiệm dừng lại việc sử dụng điện cực kim loại, ống nano cacbon, điốt bán dẫn silicon, hay polymer quang điện Tuy nhiên, thiết bị cảm nhận ánh sáng địi hỏi q trình xử lý vi điện tử phức tạp để tạo tín hiệu, truyền tải xử lý, nên khó triển khai rộng rãi thực tế Để tháo gỡ nút thắt này, đòi hỏi khả thiết kế bề mặt tiếp xúc lớn tế bào võng mạc cấu trúc nano bán dẫn/vi cấu trúc nano Một xu hướng phát triển gần đây, thông qua việc cấy da polyme quang điện khôi phục lại nhạy cảm ánh sáng chuột mù, nhiên kết phản ứng võng mạc với màu sắc khác không rõ ràng Tiếp tục xu hướng nêu trên, số ứng cử viên tiềm vật liệu cảm quang để chế tạo tế bào cảm quang nhân tạo sợi nano bán dẫn chiều có diện tích bề mặt lớn, tính ổn định sinh học cao Mới nhất, xu hướng này, nhà khoa học Trung Quốc phát triển thành công tế bào thị giác nhân tạo dựa mảng sợi nano titan phủ lớp hạt nano vàng để khôi phục phản ứng thị giác chuột mù thoái hoá tế bào cảm quan ánh sáng Khác biệt với nghiên cứu trước vật liệu/cấu trúc phản chiếu ánh sáng, tính định hướng mảng sợi nano bán Số naêm 2018 45 Khoa học đời sống hướng nhạy cảm với màu sắc cụ thể, quan trọng chuột mù điều trị có phản ứng tốt, thể chúng khơng có dấu hiệu đào thải tế bào thị giác nhân tạo, cho thấy tế bào gây khó chịu Cấy sợi nano au-Tio2 vào võng mạc dẫn thiết kế tương tự hình thái kiến trúc cảm quang Mảng sợi nano có khả hấp thụ ánh sáng phân tách màu sắc hiệu tương tự thiết bị quang điện vi mạch lượng mặt trời, đầu dị quang học Ngồi ra, không cần nguồn cung cấp điện, với độ dày đặc cao đồng đơn vị cảm quang giúp tối ưu hóa kích thước để cấy vào sau võng mạc Độc đáo hơn, độ gồ ghề bề mặt mảng sợi nano bán dẫn giúp nâng cao hiệu hoạt động mạch võng mạc, kể với tế bào lưỡng cực, điều quan trọng việc phục hồi nhân tạo võng mạc hay phục hồi chức thị giác Trong nghiên cứu này, tác giả chế tạo tế bào thị giác nhân tạo (Au-TiO2) có định hướng cách cấy oxit thiếc pha tạp Flo (FTO) chất polyme linh hoạt phương pháp hydrothermal Các mảng Au-TiO2 thu có hướng vng góc với lớp nền, đường kính trung bình khoảng 100 nm chiều dài khoảng μm, tương tự mảng TiO2 nguyên 46 thủy trước lắng đọng thêm hạt nano vàng Các sợi nano titan bọc vàng cấy vào vị trí tế bào thụ động hình nón phía sau võng mạc chuột mù, với mục tiêu ánh sáng chiếu vào hạt nano nhân tạo này, tạo điện áp nhỏ, gây phản ứng từ nơron hệ thống thị giác, giống phản ứng thị giác bình thường Sau 4-8 tuần, nhóm nghiên cứu tiến hành kiểm tra hoạt động tế bào hạch võng mạc (một loại nơron võng mạc mắt nhận thông tin thị giác từ quan thụ cảm quang), kết đạt khả quan Đối với ánh sáng xanh lá, xanh dương cận cực tím, phản ứng tế bào hạch thị giác khôi phục với độ phân giải không gian tốt 100 µm Hơn nữa, nơron vỏ não vùng thị giác phản ứng lại với ánh sáng sau cấy ghép màng sợi nano Điều khẳng định chuột phát ánh sáng khơng cịn bị mù Mặc dù chuột khơng thể nhìn thấy đầy đủ màu, nhóm nghiên cứu tin đạt điều phát triển sợi nano có định Số năm 2018 Điểm đặc biệt kỹ thuật khơng địi hỏi phải có thiết bị điện tử/vi điện tử hỗ trợ hầu hết thiết bị hỗ trợ mắt có Mặc dù thành công bước đầu để điều trị bệnh thối hóa võng mạc cơng nghệ nano, nhà nghiên cứu tin rằng, sử dụng để giúp điều trị bệnh thối hóa đáy mắt, viêm võng mạc sắc tố, dạng mù lòa liên quan đến mát tế bào quang điện Hồi phục lại thị lực cho người bị khiếm thị mục tiêu quan trọng y học giới Jiayi Zhang - Trưởng nhóm nghiên cứu chia sẻ: “Kết nghiên cứu mở nhiều hy vọng cho người mắc bệnh thoái hóa võng mạc thối hóa điểm vàng Tuy cịn q sớm để hứa hẹn nhiều điều hướng nghiên cứu đầy tiềm này, kỹ thuật đáng kinh ngạc thực chuột, yên tâm rằng, nhà khoa học tất lĩnh vực toàn giới làm tất để sớm mang lại ánh sáng cho người khiếm thị” ? Cao Xuân Hữu (theo http://.nature.com) ... ghề bề mặt mảng sợi nano bán dẫn giúp nâng cao hiệu hoạt động mạch võng mạc, kể với tế bào lưỡng cực, điều quan trọng việc phục hồi nhân tạo võng mạc hay phục hồi chức thị giác Trong nghiên cứu... tím, phản ứng tế bào hạch thị giác khôi phục với độ phân giải không gian tốt 100 µm Hơn nữa, nơron vỏ não vùng thị giác phản ứng lại với ánh sáng sau cấy ghép màng sợi nano Điều khẳng định chuột... nghệ nano, nhà nghiên cứu tin rằng, sử dụng để giúp điều trị bệnh thối hóa đáy mắt, viêm võng mạc sắc tố, dạng mù lòa liên quan đến mát tế bào quang điện Hồi phục lại thị lực cho người bị khiếm thị