(Phys.org) —La luce che colpisce la retina nella parte posteriore dell'occhio è il primo passo importante nel processo visivo. Ma quando i fotorecettori nella retina degenerano, come avviene nella degenerazione maculare, la retina non risponde più alla luce, e la persona perde parte o tutta la vista. Però, se la retina può essere resa sensibile alla luce con l'aiuto di qualche tipo di impianto optoelettronico, quindi la vista può essere ripristinata.

Lo sviluppo delle retine artificiali deve ancora affrontare molte sfide:gli impianti dovrebbero fornire una sensibilità alla luce a lungo termine, dovrebbe avere un'elevata risoluzione spaziale, non deve contenere fili, e dovrebbero essere realizzati con materiali biocompatibili e meccanicamente flessibili. I materiali candidati includono polimeri conduttori e pellicole a punti quantici, ognuno con i propri vantaggi e svantaggi in queste aree.

Un altro approccio per ripristinare la sensibilità alla luce coinvolge l'optogenetica, in cui le proteine ​​sensibili alla luce (opsine batteriche) vengono introdotte nei neuroni della retina. Però, questo metodo richiede ancora un elettrodo per assistere nella stimolazione indotta dalla luce di questi neuroni.

In un nuovo articolo pubblicato su Nano lettere , ricercatori dell'Università di Tel Aviv, L'Università Ebraica di Gerusalemme, e l'Università di Newcastle hanno scoperto che un film contenente nanotubi di carbonio e nanotubi è particolarmente efficace per la fotostimolazione retinica senza fili.

"Il più grande significato del nostro lavoro è dimostrare come nuovi materiali (barre quantiche combinate con nanotubi di carbonio) possono produrre un nuovo sistema adatto per una stimolazione efficiente di un sistema neuronale, " coautore Yael Hanein, Professore all'Università di Tel Aviv, detto Phys.org .

I ricercatori hanno dimostrato che, quando il film è attaccato alla retina di un pulcino a 14 giorni di sviluppo (in un momento in cui le retine non sono ancora sensibili alla luce, e così completamente cieco), le retine producono una corrente fotogenerata, un segnale neuronale che può poi essere interpretato dal cervello.

Nella nuova struttura cinematografica, i nanotubi sono intercalati in una matrice di nanotubi di carbonio poroso 3D, e il film risultante viene quindi modellato su un substrato flessibile per l'impianto. I ricercatori spiegano che la struttura 3D del nuovo film offre diversi vantaggi, che includono un'elevata capacità di assorbimento della luce, forte legame ai neuroni, ed efficiente trasferimento di carica. Mentre altri materiali candidati per retine artificiali, come il silicio, sono rigidi, non trasparente, e richiedono una fonte di alimentazione esterna, il nuovo materiale non ha questi problemi.

Con questi vantaggi, i nuovi film sembrano molto promettenti per l'uso in future applicazioni della retina artificiale. I ricercatori si aspettano inoltre che i film possano essere ulteriormente migliorati con ulteriori ricerche.

"Al momento, studiamo i nuovi impianti in vivo , cercando di dimostrare le loro prestazioni durante l'impianto a lungo termine, " Hanein ha detto. "Abbiamo collaborato con un chirurgo della retina per sviluppare un impianto e procedure di test compatibili con le pratiche chirurgiche convenzionali verso il tentativo di sperimentazioni umane in futuro".

© 2014 Phys.org