تحقیقات جدید نشان می‌دهد که طلا فقط برای ساخت جواهرات نیست؛ بلکه ممکن است کلید درمان نابینایی ناشی از اختلالات شبکیه چشم نیز باشد. پژوهشگران در حال بررسی یک روش نوآورانه و غافلگیرکننده برای بازگرداندن بینایی هستند که می‌تواند به میلیون‌ها نفر کمک کند.
استفاده از نانوذرات طلا برای درمان نابینایی
نانوذرات طلا چیستند؟
نانوذرات طلا، ذراتی میکروسکوپی‌اند که هزاران بار نازک‌تر از موی انسان هستند. در مطالعه‌ای جدید از دانشگاه براون، پژوهشگران دریافتند که این نانوذرات زمانی که به شبکیه چشم تزریق شوند و با نور مادون قرمز ترکیب گردند، می‌توانند عملکرد بینایی را در موش‌ها بازگردانند.
روشی غیرتهاجمی و بدون نیاز به جراحی
این روش درمانی که توسط مؤسسه ملی سلامت آمریکا حمایت شده، نوید آینده‌ای را می‌دهد که در آن افراد مبتلا به بیماری‌هایی مانند دژنراسیون ماکولا (تباهی لکه زرد) می‌توانند بدون نیاز به جراحی یا ویرایش ژنتیکی، بخشی از بینایی خود را بازیابند.
راه‌حلی پیشرفته برای مشکلات بینایی
نابینایی ناشی از تخریب گیرنده‌های نوری
میلیون‌ها نفر در سراسر جهان از بیماری‌های شبکیه مانند دژنراسیون ماکولا و رتینیت پیگمنتوزا رنج می‌برند. این بیماری‌ها گیرنده‌های نوری چشم یعنی سلول‌های میله‌ای و مخروطی را که نور را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند، تخریب می‌کنند.
با توقف عملکرد این سلول‌ها، زنجیره‌ی بینایی دچار اختلال می‌شود. با این حال، بخش‌هایی از شبکیه از آسیب در امان می‌مانند. سلول‌هایی مانند بای‌پولار و گانگلیون که در مسیر پردازش بینایی قرار دارند، معمولاً سالم باقی می‌مانند.
چگونه نانوذرات طلا وارد ماجرا می‌شوند؟
در این رویکرد جدید، مسیر آسیب‌دیده‌ی گیرنده‌های نوری دور زده می‌شود. به‌جای آن، محلول خاصی از نانوذرات طلا به‌طور مستقیم به شبکیه تزریق می‌شود تا نقش گیرنده‌های نوری را ایفا کند.
بازیابی بینایی با نور مادون قرمز
تحریک سلول‌های سالم شبکیه با گرما
وقتی این ذرات با نور مادون قرمز برخورد می‌کنند، به میزان جزئی گرم می‌شوند؛ همین گرمای اندک برای فعال‌سازی سلول‌های بای‌پولار و گانگلیون کافی است. این تحریک مشابه با نحوه پاسخ طبیعی شبکیه به نور است و می‌تواند راهی برای بازیابی بینایی فراهم آورد.
«این یک نوع پروتز شبکیه‌ای کاملاً جدید است که پتانسیل بازگرداندن بینایی در بیماران دچار تخریب شبکیه را دارد، بدون نیاز به جراحی پیچیده یا تغییرات ژنتیکی»، جیاروی نی، رهبر این پژوهش در دوران دکترای خود در دانشگاه براون، چنین بیان کرد.
آزمایش روش جدید در موش‌ها
موفقیت در شرایط آزمایشگاهی و زنده
در ابتدا، پژوهشگران این روش را روی شبکیه‌ی موش‌ها در محیط آزمایشگاهی امتحان کردند. سپس آن را روی موش‌های زنده‌ای که دچار آسیب شبکیه بودند، پیاده‌سازی نمودند. پس از تزریق نانوذرات، از لیزر مادون قرمز با الگوهای خاص برای تاباندن تصاویر به شبکیه استفاده شد.
بررسی عملکرد و ایمنی
با ردیابی سیگنال‌های کلسیم، مشخص شد که سلول‌های صحیح شبکیه با الگوهای تابیده‌شده فعال شدند. همچنین پژوهشگران برای بررسی ایمنی این روش، شاخص‌های متابولیکی را برای تشخیص التهاب یا سمیت بررسی کردند و هیچ نشانه‌ای از عوارض جانبی جدی نیافتند.
با استفاده از پروب‌های تخصصی، تأیید شد که نور لیزر موجب فعال شدن بخش بینایی مغز (کورتکس بینایی) در موش‌ها شده است؛ نشانه‌ای از اینکه اطلاعات بینایی در حال رسیدن به مغز بوده و بینایی تا حدی بازمی‌گردد.
آینده‌ای با ترکیب طلا و لیزر
عینک‌های هوشمند و دستگاه‌های پوشیدنی
پژوهشگران آینده‌ای را متصور هستند که در آن، یک سیستم پوشیدنی مانند عینک یا هدست حاوی لیزر مادون قرمز و دوربین، تصاویر واقعی را ضبط کرده و آن‌ها را به پالس‌های لیزری تبدیل می‌کند. این پالس‌ها به شبکیه تابیده شده، نانوذرات را فعال می‌کنند تا مغز بتواند اطلاعات تصویری را پردازش کند.
برتری نسبت به روش‌های فعلی
در حال حاضر، دستگاهی مشابه با تأییدیه FDA وجود دارد که از آرایه الکترودی قابل کاشت در چشم استفاده می‌کند، اما روش نانوذرات طلا مزایای قابل‌توجهی دارد. به‌عنوان مثال، تزریق داخل زجاجیه یکی از ساده‌ترین روش‌ها در چشم‌پزشکی است؛ بسیار راحت‌تر از کاشت الکترود.
مزایای تصویری بهتر با نانوذرات طلا
میدان دید کامل و بدون تداخل با بینایی طبیعی
افزون بر سهولت اجرا، این روش می‌تواند پوشش تصویری بهتری نیز فراهم آورد. دستگاه‌های قبلی مبتنی بر الکترود، تنها حدود ۶۰ پیکسل وضوح داشتند که برای بینایی دقیق ناکافی است. اما محلول نانوذرات می‌تواند در کل شبکیه پخش شود و امکان دید در کل میدان بینایی را فراهم کند. همچنین، چون از نور مادون قرمز استفاده می‌شود، ممکن است با بینایی باقی‌مانده‌ی طبیعی فرد تداخلی نداشته باشد.
ایمنی و اثربخشی بلندمدت
«ما نشان دادیم که نانوذرات می‌توانند برای ماه‌ها در شبکیه باقی بمانند بدون اینکه سمی باشند»، نی بیان کرد. «و نشان دادیم که آن‌ها می‌توانند با موفقیت سیستم بینایی را تحریک کنند. این موضوع برای کاربردهای آینده بسیار امیدوارکننده است.»
جمع‌بندی: امیدی نو برای بازیابی بینایی
اگرچه تحقیقات بیشتری برای تأیید این روش در انسان لازم است، اما یافته‌های فعلی نوید یک روش ساده، ایمن و غیرتهاجمی برای بازگرداندن بینایی به افرادی می‌دهد که آن را از دست داده‌اند.
این مطالعه کامل در مجله ACS Nano منتشر شده است.
