视觉是人类最重要的感觉,视觉信号由视网膜中的光感受器产生,光感受器的变性或损毁导致失明。如何使视网膜恢复视觉功能,是生命医学的重大问题。
脑科学研究院、脑功能与脑疾病全国重点实验室、脑科学前沿科学中心张嘉漪团队联合附属眼耳鼻喉科医院姜春晖和附属中山医院袁源智,在国际上首次基于纳米材料开发了新一代人工光感受器,贴合人工光感受器的离体盲小鼠视网膜具有77.5 μm的空间分辨率和3.92 Hz的时间分辨率。眼底植入了人工光感受器的盲小鼠能准确识别低光强发光物体(15.70-18.09 μW·mm-2)的位置,且其视锐度高出领域内最佳人工光感受器PRIMA(斯坦福大学团队)43%。团队在两只猕猴实施眼底植入手术,人工光感受器在54周内保持很好的稳定性和生物相容性,植入区域的光点刺激(10 μW·mm-2,直径0.5°)能成功诱发猕猴的眼跳行为。
团队还率先在光感受器变性患者(RP,双眼无光感)上实施纳米线人工光感受器植入手术(复旦大学附属眼耳鼻喉科医院)。术后受试者光感恢复稳定,能辨认闪光;在真实世界线任务中,能沿着地面的白色导引线索完成行走任务,并正确报告地面光导引的数量。研究成果表明,人工光感受器能成功修复视觉功能。小鼠和猕猴模型相关结果于2023年11月在线发表于《自然·生物医学工程》。相关成果获批发明专利2项。