Prótesis para la estimulación retiniana

Investigación de la Universidad de Okayama: prótesis para la estimulación retiniana

En un estudio publicado recientemente en Advanced Biomedical Engineering, investigadores de la Universidad de Okayama en Japón informan sobre una delgada película fotoeléctrica de polietileno que puede estimular los tejidos degenerados de la retina.

El uso de señales eléctricas para estimular los tejidos es la base de varios dispositivos médicos, como marcapasos para el corazón o neuroestimuladores utilizados en pacientes que sufren ataques epilépticos.

Un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Matsuo Toshihiko en la Universidad de Okayama ha desarrollado la Okayama University-type retinal prosthesis (OUReP), un dispositivo fotoeléctrico de delgada película fotoeléctrica de polietileno acoplado a colorantes que genera cambios de potencial eléctrico cuando se expone a la luz.

En su último estudio, el equipo de investigación demostró la capacidad de este dispositivo para estimular los tejidos de la retina degenerados.

OUReP se genera colocando polietileno, un polímero, entre dos placas de aluminio. Cuando el polímero se funde, y posteriormente se aplica una alta presión, se crea una fina película de polietileno. La película luego experimenta una reacción química en la que se acopla a un tinte fotoeléctrico.

Los investigadores colocaron primero la película fotoeléctrica acoplada a un colorante en el dispositivo de medición de potencial eléctrico y la expusieron a una luz intermitente.

Como se esperaba, se observaron ondas de señales eléctricas en la superficie de la película cuando la luz llegó a la película.

Para evaluar luego la capacidad de esta película para estimular el tejido nervioso, se usaron tejidos de ratas con distrofia de retina, una enfermedad degenerativa de la retina.

Cuando los tejidos de la retina de ratas sanas se pusieron en estrecho contacto con una matriz de múltiples electrodos —un dispositivo utilizado para medir señales eléctricas de tejidos biológicos— y se expusieron a la luz, se observaron las ondas correspondientes de señales eléctricas. Sin embargo, no se observaron tales señales en el tejido de retina distrófico.

La película fotoeléctrica acoplada al colorante se colocó luego sobre los tejidos distróficos, lo que produjo la inducción de señales eléctricas en respuesta a señales de luz.

Una película de control, sin el colorante fotoeléctrico, no indujo señales eléctricas en estos tejidos.

Para medir estas señales eléctricas con mayor precisión, se usó una malla de nylon para mantener los tejidos distróficos y el detector de la matriz de múltiples electrodos en contacto más estrecho.

Esta proximidad mostró impulsos eléctricos de amplitud débil con los tejidos de la retina distróficos separados. A pesar de la amplitud débil de estas señales, la luz provocó aumentos importantes de los potenciales evocados en los tejidos distróficos de la retina, en presencia de la película fotoeléctrica acoplada al colorante.

La película fotoeléctrica acoplada al colorante fue, por lo tanto, fundamental para provocar los impulsos eléctricos en la retina degenerada.

“El estudio actual proporciona una evidencia directa de la capacidad de la película de polietileno acoplado a colorante fotoeléctrico para provocar aumentos de respuesta de tipo electrorretinograma y potenciales evocados en los procesos degenerativos de la retina”, concluyen los investigadores.

La retinosis pigmentaria es una de esas enfermedades, en la que los fotorreceptores del ojo mueren lentamente, lo que conduce a la ceguera. Este estudio reveló el valor protésico de OUReP para reemplazar potencialmente la fotosensibilidad pérdida de estas células.

Implantar el dispositivo y probar la mejora visual en animales en estudios anteriores ya han proporcionado más información.

La película acoplada con colorante es suficientemente delgada y blanda para que la implantación se pueda realizar mediante los procedimientos existentes. Además, la prótesis estaría disponible a un precio razonable porque los materiales de la película no son caros. Se espera que la función de la prótesis permita un gran campo de visión y una visión de alta resolución.

Imagen:

  • A: Una película de polietileno liso (película lisa, blanquecina) y una película de polietileno acoplado a colorante fotoeléctrico (película acoplada a colorante, rojizo, OUReP ™).
  • B: Molécula de colorante fotoeléctrico, acoplada a la superficie de la película de polietileno.
  • C: Dibujo esquemático para mostrar la implantación subretiniana de película acoplada a colorante (OUReP ™) en cirugía vítrea.

Traducción: Asociación Mácula Retina.

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