上圖中的女子名叫Vanessa Restrepo-Schild，是牛津大學(xué)化學(xué)系一名年僅24歲的博士生。這位來自哥倫比亞的學(xué)生領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊近日合成出世界首個柔軟的生物雙層視網(wǎng)膜組織，為視力受損的患者帶來了希望。

迄今為止，所有的人工視網(wǎng)膜研究都僅限于使用堅硬的材料。Vanessa Restrepo-Schild首次成功使用生物性的合成組織在實驗室環(huán)境中開發(fā)視網(wǎng)膜。該研究有望顛覆仿生移植產(chǎn)業(yè)，這種更加接近人體組織的非入侵性的視網(wǎng)膜能夠用于治療退化性眼部疾病，比如色素性視網(wǎng)膜炎。

正如攝影依賴于與光反應(yīng)的攝像頭像素，視覺也依賴于視網(wǎng)膜與光的反應(yīng)。視網(wǎng)膜位于眼睛的后部，其中的細(xì)胞膜蛋白能夠?qū)⒐廪D(zhuǎn)化為電信號，電信號會直達(dá)神經(jīng)系統(tǒng)，引起大腦的反應(yīng)，最終建立圖像。

Vanessa Restrepo-Schild領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊開發(fā)出一種新型的人工生物雙層視網(wǎng)膜，它能夠模擬人類視網(wǎng)膜的自然過程。這種視網(wǎng)膜由水凝膠(hydrogels)和生物細(xì)胞膜蛋白組成。其設(shè)計原理與照相機類似，細(xì)胞扮演像素的角色，能夠檢測到光并對光進(jìn)行反應(yīng)，形成灰度圖像。Vanessa Restrepo-Schild說：“這種人造材料能夠形成電信號，刺激眼睛后部的神經(jīng)元，就像真的視網(wǎng)膜那樣。”

該研究發(fā)表在近日的《Scientific Reports》上（點擊左下角閱讀原文）。研究表明，與現(xiàn)有的人工視網(wǎng)膜移植不同，這種細(xì)胞培養(yǎng)物來源于天然的生物可降解材料，不含有任何外來異物或生物體。所以植入這種視網(wǎng)膜不會像機械裝置那樣具有入侵性，也不會對身體造成負(fù)面影響。Restrepo-Schild補充說：“人眼極度敏感，所以外界異物（比如金屬視網(wǎng)膜）具有破壞性，會導(dǎo)致炎癥或損傷。但是生物合成的植入物很柔軟而且是基于水的，所以對于眼部環(huán)境更加友好。”

這種人造視網(wǎng)膜由水凝膠(hydrogels)和生物細(xì)胞膜蛋白質(zhì)組成。其設(shè)計原理與照相機類似，細(xì)胞扮演像素的角色，能夠檢測到光并對光反應(yīng)，形成灰度圖像

關(guān)于這項突破性研究的動機，Restrepo-Schild說：“我一直對人體非常著迷，想要證明現(xiàn)有的技術(shù)能夠被用于復(fù)現(xiàn)人體組織的功能，而不需要真正使用活體細(xì)胞。”

我已經(jīng)了解了很多重要人體功能背后的原理，比如聽覺、觸覺和感受光的能力，并在實驗室環(huán)境中使用天然的和合成的部件實現(xiàn)了這些功能。我希望這項研究能夠幫助開發(fā)出柔軟且生物可降解的材料來代替堅硬的、有害的材料。

盡管目前合成視網(wǎng)膜只在實驗室環(huán)境中進(jìn)行了測試，但是Restrepo-Schild非常熱衷于探索將其應(yīng)用于活體組織中。接下來的工作是驗證這種材料作為仿生移植物的作用，這非常關(guān)鍵。

Restrepo-Schild已經(jīng)對此技術(shù)申請了專利，這個牛津大學(xué)的研究團(tuán)隊將對這個合成視網(wǎng)膜的功能進(jìn)行擴展，比如識別出不同的顏色。通過構(gòu)造更大的合成視網(wǎng)膜，研究團(tuán)隊將測試這種材料不僅識別不同顏色，甚至是形狀和符號。在這項研究未來的規(guī)劃中，還將進(jìn)行動物測試和一系列人類臨床測試。