از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، در پیشرفتی چشمگیر در حوزه فناوری‌ نانو و علوم بینایی، پژوهشگران دانشگاه براون (Brown University) موفق به توسعه روشی شده‌اند که با استفاده از نانوذرات طلا، می‌تواند بینایی افراد مبتلا به اختلالات شبکیه مانند «دژنراسیون ماکولا» و «رتینیت پیگمنتوزا» را بازیابی کند. نتایج این پژوهش، که در مجله ACS Nano منتشر شده است، نویدبخش آینده‌ای روشن برای میلیون‌ها فردی است که با مشکلات بینایی ناشی از آسیب به سلول‌های گیرنده نور در شبکیه مواجه‌ هستند.

در این روش نوین، پژوهشگران نانوذراتی از جنس طلا را که هزاران بار نازک‌تر از موی انسان هستند، مستقیماً به داخل شبکیه چشم تزریق می‌کنند. این نانوذرات با استفاده از نور مادون قرمز نزدیک تحریک می‌شوند و از طریق ایجاد حرارت بسیار کم، سلول‌های دوقطبی و سلول‌های گانگلیونی شبکیه را فعال می‌کنند؛ سلول‌هایی که پیام‌های بینایی را به مغز منتقل می‌کنند.

جیاروی نیه (Jiarui Nie)، پژوهشگر فوق‌دکتری در مؤسسه ملی سلامت آمریکا (National Institutes of Health)، که این تحقیقات را طی دوران دکترای خود در دانشگاه براون انجام داده است، درباره این دستاورد می‌گوید: «این نوعی جدید از پروتز شبکیه است که می‌تواند بدون نیاز به جراحی پیچیده یا اصلاح ژنتیکی، بینایی از دست‌رفته را بازگرداند. ما باور داریم این فناوری می‌تواند شیوه درمان بیماری‌های تحلیل‌برنده شبکیه را دگرگون کند.»

این پژوهش زیر نظر جونگ‌هوان لی (Jonghwan Lee)، دانشیار دانشکده مهندسی و عضو مؤسسه علوم مغز کارنی دانشگاه براون (Carney Institute for Brain Science)، انجام شد. در این مطالعه، پژوهشگران با استفاده از نور مادون قرمز الگودار، اشکالی را بر روی شبکیه موش‌های مبتلا به اختلالات بینایی تاباندند. آن‌ها دریافتند که نانوذرات طلا باعث تحریک دقیق سلول‌های دوقطبی و گانگلیونی شده و این تحریک با الگوهای نوری مطابقت داشته است.

بررسی‌های تکمیلی نشان داد که این تحریک نوری هیچ‌گونه عارضه جانبی سمی یا التهابی در پی نداشته و ناحیه بینایی در مغز موش‌ها نیز پس از این تحریک فعال شده است؛ نشانه‌ای واضح از بازگشت نسبی بینایی.

برای استفاده انسانی، پژوهشگران سیستمی را تصور می‌کنند که ترکیبی از نانوذرات تزریقی و یک سامانه لیزر سوار بر عینک یا هِدسِت است. دوربین‌های تعبیه‌ شده در این عینک تصاویر محیط را ثبت کرده و آن‌ها را به الگوهایی از نور مادون قرمز تبدیل می‌کنند. این نورها سپس نانوذرات موجود در شبکیه را تحریک کرده و فرایند بینایی را فعال می‌سازند.

نیه توضیح می‌دهد که این روش نسبت به روش‌های پیشین که نیازمند کاشت الکترود در داخل چشم بودند، بسیار کم‌تهاجمی‌تر است. تزریق داخل زجاجیه یکی از ساده‌ترین روش‌ها در چشم‌پزشکی است.

یکی دیگر از مزایای کلیدی این روش، توانایی آن در ایجاد میدان دید کامل با وضوح بالا است. برخلاف روش‌های قبلی که وضوح تصویر به اندازه آرایه الکترود محدود می‌شد (حدود ۶۰ پیکسل مربع)، در این فناوری نوین، محلول نانوذرات کل سطح شبکیه را پوشش می‌دهد. همچنین، از آن‌جا که تحریک نانوذرات با نور مادون قرمز انجام می‌شود، با بینایی باقیمانده افراد تداخلی نخواهد داشت.

با این‌که برای کاربرد بالینی این فناوری، مطالعات بیشتری مورد نیاز است، اما یافته‌های اولیه بسیار امیدبخش هستند. نیه افزود: ما نشان دادیم که نانوذرات می‌توانند تا چند ماه در شبکیه باقی بمانند بدون ایجاد سمیت قابل‌توجه. همچنین توانستیم نشان دهیم که این نانوذرات قادر به تحریک موفقیت‌آمیز سیستم بینایی هستند. این نتایج، بسیار دلگرم‌کننده‌اند.