Research press release

【ナノテクノロジー】失明マウスの視力回復に役立つ人工光受容器

Nature Communications

Nanotechnology: Helping blind mice see again

失明したマウスの視覚応答を回復させる人工光受容器について報告する研究論文が、今週掲載される。

網膜色素変性や黄斑変性などの変性眼疾患は放置すれば視力低下や失明につながるが、こうした疾患は、視力回復を助ける人工器官を使って治療できる可能性がある。現在の人工器官は、ビデオキャプチャーカメラからの信号を検出するための光検出アレイを埋め込む必要がある。

Jiayi Zhangたちはこの論文で、金ナノ粒子で被覆した二酸化チタンナノワイヤーを人工光受容器として機能させるという開発成果を報告している。このナノワイヤーに光を当てると電圧が発生し、このナノワイヤーを失明したマウスに埋め込むと、発生した電圧が隣接するニューロンに伝わり、マウスの視覚応答の回復に役立った。また、マウスにグリーンとブルーの可視光と柴外光を当てると、このアレイによって電気的読み出しと瞳孔拡張が回復した。重要なのは、この埋め込み型人工器官が、マウスで忍容性が高く、最大8週間にわたって安定的に作動したことだ。

埋め込み型人工器官を利用して変性眼疾患を治療するという手法は、将来、臨床に応用できるかもしれない。また、今回の研究成果は、外部電源を必要とせず、色覚が可能になる高性能の人工器官の設計につながる可能性がある。その結果、長期視力低下のリスクの高い人々のための新たな治療の選択肢となることが期待される。

Artificial photoreceptors that can restore the visual response in blind mice are reported in a study published online in Nature Communications.

The use of prosthetics to help restore vision could be used to treat degenerative diseases such as retinitis pigmentosa or macular degeneration, which untreated, leads to loss of vision and blindness. Current prosthesis devices require implanting a light detecting array that detects signals from a video-capture camera.

Jiayi Zhang and colleagues report the development of gold nanoparticle coated titanium dioxide nanowires that function as artificial photoreceptors. The wires generate a voltage when exposed to light, which can then be passed to neighbouring neurons and help restore the visual response in blind mice. The array is able to restore electrical readout and pupil dilation when the mice are exposed to green, blue and ultraviolet light. Importantly, the implant was well tolerated by the mice and stably active for up to eight weeks.

The use of implanted prosthetics to treat degenerative eye diseases could potentially be applied to human patients one day. The work could lead to the design of better prosthetics that do not require external power sources and are capable of colour vision. This could open up new treatment options for people at risk of long-term visual degeneration.

doi: 10.1038/s41467-018-03212-0

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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