人眼是一个非常复杂的器官,研究人员不断的研究人眼的结构以便了解不同情况下的失明原因。全球预估有3600万人失明,有2.17亿人濒临失明。这些人中,有多少是可以挽救的?科学是如何帮助人们掀开上帝的手重获光明的?
编辑基因,重获光明
失明眼病最常见的遗传病是色素性视网膜炎,原发于视网膜营养不良的一种遗传性慢性眼病,多累及双眼,国内患者约30万,全世界约300万,其临床特点表现为早期夜盲、视野向心性缩小,最终呈管状视野,双目失明或频临失明。
视网膜色素变性是一种遗传病,它是由基因突变引起的。如果来自健康视网膜的细胞可以移植到患者的眼睛中,并能控制变异细胞,减缓或阻止视网膜病变。然而,使用来自其他健康人视网膜的细胞会有排异反应。 幸运的是,可以利用CRISPR-Cas9基因编辑,剔除患者基因中的病灶部分。
最近在《自然》杂志上的发表了一项研究,研究人员从视网膜色素变性患者身上采集了皮肤细胞,并利用现有技术将其转化为多功能细胞(称为多能干细胞)。 然后他们通过CRISPR基因编辑剔除了突变部分。当10天后测试细胞时,细胞正常,突变没有复现。接下来就是将基因编辑的细胞重新放回视网膜色素变患者体内,检测结果是否为阳性。
研究人员还在研究用眼细胞重新编辑来解决一些先天性眼疾病,例如视网膜色素变性还有一些退行性疾病例如老年性黄斑变性。美国国立眼科研究所(美国国立卫生研究院的一部分)的科学家们最近发现,穆勒胶质细胞可以作为眼神经元之间的连接,就好像是视网膜胶。重新编辑的穆勒胶质细胞可以做失明小鼠眼睛的感光器。特别是具有支持弱光下看东西的杆状细胞的功能。
仿生眼,重获光明
另一种治疗遗传性疾病如色素性视网膜炎的方法是通过更换患病的眼睛。 澳大利亚仿生学研究所创建了一个仿生眼的原型,并于2012年进行了第一次仿生眼移植。据报道女性患者说能够立即看到光亮,但不能像正常人眼一样看到多彩多姿的世界。科学家正向着能够看到物体的轮廓方向努力着。
2015年,在科罗拉多州的一家医院,医生通过在视网膜色素变性患者的视网膜中植入微芯片来创造仿生眼。微芯片与一副眼镜配合,眼镜将视频信号传输到芯片,刺激她的视神经,然后将视觉信息发送到她的大脑。
她可以看到轮廓和阴影,但是她的视力离20/20还差的很远。
研究人员还在研究仿生眼是否可用于解决其他原因的视力障碍。其他研究的重点是3D打印技术是否也能应用到这项复明工程中。
研究人员已经能够在半球形表面上印刷“一系列光接收器”,这是打印仿生眼的第一个重要步骤,这样就能使仿生眼更易获得更有效果。还有一个App可以让你看到来自国家视觉研究所(NVRI)的放生眼所看到的东西。
小M看点
患有遗传性眼疾的人,上帝不仅遮住了他的双眼,还给他下了诅咒。基因重组技术不仅能掀开上帝的双手还能解除诅咒。基因重组技术如果能够成熟,可以治愈多种遗传病。给那些饱受病痛的人带来了希望。基因重组技术同时也带来了许多争议,重组后的基因会不会带来别的意想不到的危害,会不会造成其他的变异,经过基因重组之后的患者后代会不会有其他的变异?这些问题值得我们深思。
人类在仿生学上的研究也是历史悠久,随着3D打印技术的逐渐成熟,是仿生生器官越来越精细效果越来越好。随着科技的不断进步,当人类的器官衰竭之后更换仿生器官,最后我们会不会变成电影中的机器人了?全身的器官都事人工制造的,想想那时的世界会是怎样的?
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