光学神经再生与纳米纤维支架

2017-11-01 20:05:01

保罗·马克斯(Paul Marks)仓鼠因视神经损伤而失明,他们的视力在植入的纳米级支架的帮助下部分恢复,这种支架鼓励神经组织再生这项技术被其发明者比作花园格子鼓励常春藤生长的方式,让人们希望有一天患病或受损的视神经可能会恢复视力连接眼睛和大脑的视神经可以被创伤性伤害切断,例如车祸患者遭受的伤害它也可能被青光眼损坏,当眼球中的压力过大导致眼睛后部的组织塌陷,拉伤神经纤维,从而导致视力逐渐丧失修复视神经需要神经细胞的长长的蜘蛛分支,称为轴突,再次生长并重新连接美国麻省理工学院(MIT)的生物医学工程师Rutledge Ellis-Behnke表示,实现这一目标是一个“艰巨的障碍”他说,可以鼓励轴突通过将它们暴露于生长因子来扩展,但它们很少延伸到足以弥合大多数视神经损伤典型的大间隙为了解决这个问题,来自香港大学和中国西安神经科学研究所的Ellis-Behnke及其同事创造了一种神经桥接支架,由纳米粒子纤维组成他们试图使这些纤维与撕裂轴突表面的糖和蛋白质大小相同,希望这会促进细胞生长和迁移为了制造他们的脚手架,该团队于20世纪90年代初转向了麻省理工学院生物医学工程中心张曙光的发现他发现某些肽序列可以通过将它们浸入与体内浓度相似的盐溶液中,自组装成网状纳米纤维片为了测试这是否有助于神经再生,研究小组采取了仓鼠,其视神经被故意切断并将肽混合物注射到靠近损伤部位的动物大脑中他们发现,六周后,动物已经恢复了一些视力麻省理工学院团队成员杰拉尔德施奈德说:“他们可以很好地找到他们的食物,以便运作良好” Schneider估计有30,000个轴突重新连接,而之前使用其他方法(如神经生长因子)的实验中只有约30个研究小组推测,纤维大小与神经材料特征之间的相似性促使轴突跨越间隙脚手架似乎最终无害地分解英国诺丁汉大学的组织工程师Kevin Shakesheff表示,这项工作“非常令人兴奋”,但我们非常谨慎他警告说,在仓鼠神经中做的手术切口并不代表人们“更加凌乱”的伤害或疾病,其他中枢神经系统工作表明,物种差异意味着啮齿动物的神经再生可能不会转化为人类 Shakesheff还指出,支架如何再生组织目前是一个谜,并且提供干细胞以进一步促进再生反应可能最终是一种选择最大的奖励是如果该技术可以修复脊髓损伤,或中风或其他神经系统疾病损坏的脑组织考虑到这一点,麻省理工学院的团队现在计划扩展这项工作,希望为某些形式的瘫痪开发治疗方法期刊参考:美国国家科学院院刊(DOI: