人工視細胞裝置示意圖,直徑約 40 微米,可望移植到視網膜中視細胞脫落的位置

40 微米人工視細胞,豬實驗證實有效,黃斑部病變新療法 10 年內可望進入臨床

IB³ News 編輯部 / 綜合報導
圖片來源:AI 示意圖

日本與丹麥團隊開發出直徑約 40 微米的人工視細胞,能替代受損的視網膜細胞、活化視覺神經,小鼠與豬的實驗都證實了效果。這項成果為老年性黃斑部病變治療開啟新路線。

研究成果已刊登於科學期刊《Advanced Healthcare Materials》。團隊下一步瞄準臨床研究,為視力受損的患者帶來新的治療選項。

視細胞受損後,為什麼眼鏡幫不上忙?

光線穿過角膜與水晶體之後,會抵達眼球內側的視網膜,由視細胞負責把光轉換成電信號。訊號再經由視神經傳送到大腦,人才能辨識影像。老年性黃斑部病變與視網膜色素病變的患者,問題就出在視細胞異常或脫落,訊號送不到大腦,視力因此一點一點流失。眼鏡矯正的是屈光問題,對這類視網膜病變幫不上忙;視細胞一旦受損或脫落,流失的視力長年被認為難以逆轉。

直徑 40 微米的裝置,靠太陽能發電模擬視細胞

人工視細胞的直徑只有約 40 微米,換算下來約 0.04 毫米,核心是微小太陽能電池與碳製電極的組合。光線照射時,太陽能電池會發電,碳電極接著驅動並產生電信號,模擬真實視細胞的輸出方式。研究團隊指出,改用碳材料的關鍵在於加工容易,裝置能設計成接近真實視細胞的行為,這正是它能縮小到 40 微米的原因。

小鼠與豬的實驗,看到了什麼?

研究團隊在視細胞失去功能的視網膜上放置人工視細胞,確認與視力相關的神經活動被活化。實驗同時使用小鼠與豬,豬的眼球結構較接近人類,是眼科研究常用的實驗動物,讓結果的參考價值更高。團隊也設想未來的手術流程,先確認視網膜中視細胞脫落的區域,再把足夠數量的人工視細胞移植到對應位置。

再生醫療之外的新選擇,碳電極繞開加工難題

面對這類視力流失,全球研究主力放在再生醫療與基因治療,但兩條路線都還有各自的課題。人工裝置其實不是新概念,卡關點在於過去多以金屬製作,難以配合視細胞的形狀加工,這次團隊改用碳電極解開限制。國立遺傳學研究所的松本彰弘助教表示,只要能依照光的強弱與波長設計裝置,視力恢復就值得期待,團隊希望 10 年左右推進到臨床研究。

台灣超高齡社會的視力課題,照護不能只等新技術

台灣已邁入超高齡社會,與年齡高度相關的黃斑部病變,照護需求只會持續增加。人工視細胞距離臨床應用還有一段長路,患者現階段能做的是定期接受視網膜檢查,並用阿姆斯勒方格表自我監測視野變化,發現扭曲或暗點就盡快就醫。視力退化影響的不只是看得清楚與否,還牽動行動能力、社交生活與心理狀態,對高齡者與照顧者都是長期課題。

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