Vetenskap och hälsa

Populärvetenskapligt om medicinsk forskning i Skåne

Nanoteknik används i utveckling av nya behandlingsstrategier för ögonsjukdomar

⚠️ Den här artikeln är mer än 5 år gammal. Nya forskningsrön kan ha tillkommit.

COLOURBOX12516838_eye_srgb

Den som drabbas av den fruktade ögonsjukdomen retinitis pigmentosa, men även glaukom (grön starr), näthinneavlossning, sjukdom på gulafläcken eller patienter med diabetes, kan riskera svår synnedsättning eller att bli blind. Detta ifall viktiga ljuskänsliga synceller eller ganglieceller i näthinnan dör. (IKVL)

– Den mänskliga näthinnan saknar, till skillnad från näthinnor hos många lägre ryggradsdjur, förmågan att regenerera. Utan känsliga fotoreceptorer och ganglieceller klarar inte den tunna näthinnan att skapa en bild med information om bland annat form, färg och rörelse genom att omvandla ljus till elektriska och kemiska signaler och förmedla den till hjärnan.

maria thereza perez
Maria Thereza Perez och hennes forskarkollegor tar nu hjälp av nanoteknik för att bidra till att utveckla en ny generation av implantat för synskadade patienter. Bild: Olle Dahlbäck

Kan delvis återställa synen

Det säger Maria Thereza Perez, ögonforskare på BMC i Lund. Tillsammans med Christelle Prinz, forskare i nanofysik vid LTH, försöker hon ta fram ett material som kan användas i ett näthinneimplantat som åtminstone delvis återställer synen för blinda och synskadade. De nya resultaten av cellstudierna som publicerats inger förhoppningar.

– Det låter som science fiction, men det är det inte. Det finns redan implantat som ger de här patienterna en viss ljusperception och synfunktion under en period. Däremot är synskärpan mycket låg och många av dagens implantat kräver externa strömkällor, säger Maria Thereza Perez och tar även upp ett annat exempel.

– Det finns idag t.ex. även implantat som kontrollerar de ofrivilliga rörelser som kan drabba patienter med Parkinsons sjukdom.

Kan styra vilka celler som fäster på nanotrådarna

Lundaforskarnas arbete grundar sig på en komplicerad teknik med nanotrådar.

– Vi har i studierna sett att nervceller från näthinnan som sätts i kontakt med specifika nanotrådar uppvisar viktiga inslag av friska funktionella nervceller. Genom en speciell design, har vi nu visat att det är möjligt att styra vilka celler som fäster på nanotrådarna och lyckats få näthinneneuroner att växa i kontakt med nanotrådarna medan gliaceller håller sig till ytan som saknar dem (bild).

Som andra forskare och vi nyligen visat, är gliaceller avgörande för nervcellers funktion1, men när syn- eller gangliecellerna dör, överaktiveras de, vilket vi tidigare har visat begränsar effektiviteten av olika behandlingar.  Det samma gäller inopererade implantat som efter en tid omges av överaktiverade gliaceller som försämrar elektrodernas funktionalitet.

Förhoppningen om långt effektivare implantat i framtiden

– Med den nya designen har nervcellerna fortfarande nära till de viktiga gliacellerna men bibehåller en mycket bra kontakt med nanotrådarna. Nu måste vi gå vidare, bland annat med att utveckla ljuskänsliga nanotrådar, vilket skulle ge möjlighet att ersätta de ljuskänsliga cellerna och skapa trådlösa implantat, säger Maria Thereza Perez.

– Lyckas vi med det här räknar vi med att våra studier kommer att bidra till utvecklingen av en ny generation av implantat för synskadade patienter, långt effektivare än de som finns att tillgå idag.

Text: OLLE DAHLBÄCK

nanoteknik_x-large

(A) Tillväxt av näthinneneuroner på nanotrådar (NT); (B) Platta bestående av område täckta med NT varvade med område utan NT (SEM); (C) Tillväxt av gliaceller utanför områden med NT; (D) NT ordnade i rader (SEM); (E) Tillväxt av nervcellsutskott längs rader av NT. Specifika proteiner visas i rött (nervceller, A, E) och grönt (gliaceller, C). Cellkärnor visas i blått (E). SEM, scanning electron microscopy.

Nyhet från Institutionen för Kliniska vetenskaper, Lund. 28 augusti, 2015.

 

Läs mer om:

Maria Thereza Perez och Christelle Prinz är verksamma vid Lunds universitets centrumbildning NanoLund:
NanoLund
Christelle Prinz är också verksam i Lunds universitets Neuronano Research Center (NRC):
Neuronano Research Center (NRC)

Relaterat material

Vetenskapliga artiklar:

Support of Neuronal Growth Over Glial Growth and Guidance of Optic Nerve Axons by Vertical Nanowire Arrays

Retinal functional alterations in mice lacking intermediate filament proteins glial fibrillary acidic protein and vimentin

Läs mer

Screening av grön starr svårt att genomföra i dagsläget

Kortkorta nanopinnar bäst för hjärnan

Kort om tekniken

Enkelt uttryckt använder forskarna nanotrådar som står upp på en platta (3×5 millimeter) som en skog av minimala stavar, där diameter, längd och täthet kan styras. Stavarna är mellan 80-130 nanometer breda och några mikrometer långa.
En nanometer får man om man delar en millimeter 1 miljon gånger.
En mikrometer får man om man delar en millimeter 1 000 gånger.

 

 

 

Lyssna på våra poddar om forskning

Lyssna och prenumerera här!