Коллектив исследователей под руководством профессора Сохи Ким (Sohee Kim) из Департамента робототехники и мехатроники Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology) разработал трёхмерные электроды для сетчатки, форма которых напоминает выпуклый шрифт Брайля. Устройство стимулирует уцелевшие нервные клетки сетчатки и призвано восстановить зрение у слепых пациентов.
Потеря зрения часто вызвана повреждением фоторецепторных клеток сетчатки — состояние, характерное для диабетической ретинопатии и макулярной дегенерации. Фоторецепторы преобразуют световую информацию в электрические сигналы, поступающие в мозг. После их повреждения восстановление клеток невозможно, что ведёт к снижению зрения или полной слепоте. Сетчаточные импланты заменяют повреждённые фоторецепторы и передают электрические сигналы здоровым нервным клеткам сетчатки, откуда они через зрительный нерв достигают мозга.
Традиционные импланты используют простые двухмерные электроды, которые плохо контактируют с клетками. Некоторые трёхмерные электроды, разработанные другими группами, имеют заострённую или угловатую форму и могут травмировать здоровые клетки. Профессор Ким и её команда создали трёхмерные электроды из тонких гибких плёнок. Закруглённая выпуклая форма предотвращает повреждение клеток и минимизирует расстояние до них, что снижает необходимую силу тока и предотвращает нежелательную утечку тока.
Результаты исследования были опубликованы 24 марта 2024 года в журнале Advanced Materials Technologies. В ходе экспериментов на сетчатках мышей и приматов разработанные электроды успешно индуцировали зрительные ответы. В работе участвовал профессор Ён Су Гу (Yong-sook Goo) из Университета Чхунбук (Chungbuk National University) — ведущий специалист по исследованию сетчатки приматов, чей опыт оказался критически важен из-за редкости процедур электрической стимуляции дегенеративной сетчатки приматов.
Профессор Сохи Ким заявила: «Мы разработали технологию, позволяющую электродам плотно прилегать по кривизне сетчатки для обеспечения широкого поля зрения. Мы надеемся, что эта технология стимуляции сетчатки будет коммерциализирована в Корее и поможет многим слепым пациентам».
Источник: Namju Kim et al, Double Sided, Thin Film Microelectrode Array with Hemispheric Electrodes for Subretinal Stimulation, Advanced Materials Technologies (2024). DOI: 10.1002/admt.202302155