热线:021-66110810,66110819
手机:13564362870

热线:021-66110810,66110819
手机:13564362870
视力方面,在间距为150μm时,POLYRETINA恢复的理论视力约为20/600;这比目前的视网膜外假体(如Argus II)要好,但仍低于法定失明的门槛。然而,POLYRETINA技术是高度可扩展的。根据机械模拟(未显示),间距可以减小到110μm,保持相同的电极尺寸(80μm),从而接近理论值20/400。进一步的改进包括缩小电极尺寸(即60微米),间距为80微米,从而接近20/300的理论视力,与硅光电视网膜下假体相似。不过,这些数值来自理论计算,因此必须通过适当的动物体内实验和随后的人体实验来验证。此外,像素尺寸的缩小会减少界面产生的PC,因此刺激RGC的效率应再次进行验证。
要用作视网膜假体,POLYRETINA必须在高于1Hz的刺激速率下运行。视网膜下假体Alpha IMS在1到20Hz的频率范围内工作(因人而异),脉冲持续时间为1-4ms。Argus II的可用脉冲率在3-60Hz之间;然而,在这种情况下,据报道,脉搏率的影响在受试者之间是非常不同的。这表明,即使总体上脉搏率的变化没有显著影响,也可以为每个受试者定义最佳脉搏率。此外,最近确定的最佳脉冲持续时间为每相位25ms,可能会将Argus II的工作范围限制在20Hz的理论极限。对于硅光伏视网膜下假体,刺激频率主要受电极放电速率的限制,因此包含了一个分流电阻,以允许更快的刺激(20-40Hz)直到闪烁融合。POLYRETINA显示出钛基光伏电极的快速放电(可能是由于P3HT:PCBM层的高分流能力),并且我们证明了它在没有额外分流电阻的情况下可以达到20Hz的刺激速率。这是在其他视网膜上(如Argus II)和视网膜下(如Alpha IMS)假体的操作范围内。
在47.35μW mm-2的条件下就能激活RGC,反应饱和度超过1.08mW/mm-2。不过,用视网膜外植体进行体外记录可能无法代表人体体内视网膜刺激的复杂性,因为在人体体内,电极到细胞的距离可能更大,而且在植入数年后还会增加,从而提高感知阈值。半球形设计是减少假体区域内电极-细胞距离的一种解决方案。此外,从体内应用的角度来看,在低辐照度下激活RGC的能力也很有前景。在未来的发展中,还可以制造钛/氮化钛电极,以提高刺激效率(因为它们具有更高的电荷注入能力)。
SL尖峰的存在是支持RGC直接激活的证据。相反,ML和LL尖峰是由于视网膜内部回路的激活。在文献中,据报道,SL尖峰与刺激非常接近(即0.5-4ms),刺激通常是一个尖锐的平方脉冲。POLYRETINA产生的光电压/电流从0到峰值(大约10ms)的转变更小。这可以解释为什么平均延迟为4.12±0.07ms,我们将延迟在0-10ms的窗口视为SL峰值。已知短暂(数百μs)的阴极视网膜前刺激优先激活RGCs,而超过1ms的脉冲同时激活RGCs和双极细胞。最近的研究表明,使用短于8ms的脉冲会导致通道轴突的激活,从而导致条纹反应,而较长的脉冲会导致更聚焦的激活。通过钙成像技术,作者解释了RGC从直接激活到间接激活的转变。我们通过电生理记录和药理学实验表明,POLYRETINA提供的阴极刺激也间接激活RGC。这代表了POLYRETINA在体内翻译以获得焦点激活的一个有希望的结果。进一步的实验旨在解剖POLYRETINA激活的电路,将有助于确定适当的刺激参数,以获得更有针对性的刺激。
利用加速老化实验,我们证明了POLYRETINA至少在2年内保持其光电功能不变。我们将增加更多的实验和额外的时间点来研究假体的整个生命周期。最后,POLYRETINA符合ISO 10993-5的体外细胞毒性要求和热安全性要求(ISO 14708-1/EN 45501-1)。
POLYRETINA是可折叠的,可以通过一个小的巩膜切口植入,一旦进入眼睛,它就会自动打开。虽然它可以在视网膜上和视网膜下两种情况下工作,但它被设计为视网膜下假体,因为在视网膜下空间植入一个大的视网膜假体可能会导致对剩余视网膜组织的过度损伤。此外,在发生故障(例如,由于老化或脱离)的情况下,视网膜前放置可以更容易地更换。通过将PDMS-光伏界面粘接在曲率半径为12mm的穹顶状PDMS支架上,得到了半球形的PDMS-光伏界面。然而,穹顶形状的PDMS支架(PDMS成型)在制造过程中的灵活性允许制造符合患者真实眼睛曲率/形状的假体。这为根据个人需要优化视网膜假体提供了可能性。最后,人工体的形状和植入策略受到广泛应用的人工晶体的启发。随着进一步的研究,类似的“注射”方法也可以设想用于POLYRETINA,进一步简化手术方法。未来人类使用的改进可能包括去除视神经头对应的电极,并在基质内创造小孔,以允许玻璃体和视网膜之间的代谢交换。从功能的角度来看,下一步是大型动物模型(如猪模型)的体内电生理验证。
相关新闻