A pesquisa no IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Instituto Italiano de Tecnologia) levou ao desenvolvimento revolucionário de uma prótese retinal líquida artificial para neutralizar os efeitos de doenças como retinite pigmentosa e degeneração macular relacionada à idade que causam a degeneração progressiva dos fotorreceptores de a retina, resultando em cegueira. O estudo foi publicado em Nature Nanotechnology .

O estudo representa o estado da arte em próteses retinais e é uma evolução do modelo retinal artificial planar desenvolvido pela mesma equipe em 2017 e baseado em materiais semicondutores orgânicos ( Materiais da Natureza 2017, 16:681-689).

A retina artificial de 'segunda geração' é biomimética, oferece alta resolução espacial e consiste em um componente aquoso no qual nanopartículas poliméricas fotoativas (cujo tamanho é de 350 nanômetros, assim, cerca de 1/100 do diâmetro de um cabelo) são suspensos, e irá substituir os fotorreceptores danificados.

Os resultados experimentais mostram que a estimulação da luz natural das nanopartículas, na verdade, causa a ativação de neurônios da retina poupados da degeneração, assim, mimetizando o funcionamento dos fotorreceptores em indivíduos saudáveis.

Em comparação com outras abordagens existentes, a nova natureza líquida da prótese garante uma cirurgia rápida e menos traumática que consiste em microinjeções de nanopartículas diretamente sob a retina, onde permanecem presos e substituem os fotorreceptores degenerados; este método também garante maior eficácia.

Os dados coletados mostram também que a técnica experimental inovadora representa uma alternativa válida aos métodos usados ​​até o momento para restaurar a capacidade fotorreceptiva dos neurônios da retina, preservando sua resolução espacial. estabelecendo uma base sólida para futuros ensaios clínicos em humanos. Além disso, o desenvolvimento desses nanomateriais fotossensíveis abre caminho para novas aplicações futuras na neurociência e na medicina.

"Nossos resultados experimentais destacam a relevância potencial dos nanomateriais no desenvolvimento de próteses retinais de segunda geração para tratar a cegueira retiniana degenerativa, e representa um grande passo à frente, "Fabio Benfenati comentou." A criação de um implante retinal artificial líquido tem um grande potencial para garantir uma visão de campo amplo e visão de alta resolução. Envolver os polímeros fotoativos em partículas que são menores do que os fotorreceptores aumenta a superfície ativa de interação com os neurônios da retina, e permite cobrir facilmente toda a superfície da retina e dimensionar a fotoativação no nível de um único fotorreceptor. "

“Nesta pesquisa aplicamos nanotecnologia à medicina, "conclui Guglielmo Lanzani." Em particular em nossos laboratórios, percebemos nanopartículas de polímero que se comportam como pequenas células fotovoltaicas, baseado em carbono e hidrogênio, componentes fundamentais da bioquímica da vida. Uma vez injetado na retina, essas nanopartículas formam pequenos agregados cujo tamanho é comparável ao dos neurônios, que efetivamente se comportam como fotorreceptores. "

"O procedimento cirúrgico para a injeção sub-retiniana de nanopartículas fotoativas é minimamente invasivo e potencialmente replicável ao longo do tempo, ao contrário de próteses retinais planas, "acrescenta Grazia Pertile, Diretor da Unidade Operacional de Oftalmologia do IRCCS Ospedale Sacro Cuore Don Calabria. "Ao mesmo tempo, mantém as vantagens das próteses poliméricas, que são naturalmente sensíveis à luz que entra no olho e não requerem óculos, câmeras ou fontes de energia externas. "

A pesquisa é baseada em modelos pré-clínicos e novas experimentações serão fundamentais para tornar a técnica um tratamento clínico para doenças como retinite pigmentosa e degeneração macular relacionada à idade.