來源：丁香學術

年齡相關性黃斑變性（AMD）和視網膜色素變性（RP）是全球主要的視力喪失原因。這些疾病導致視網膜光感受器對光的敏感性降低，但下游視網膜神經元（如雙極細胞和視網膜神經節細胞）通常仍保持功能，可以作為恢復視覺功能的目標。傳統的視網膜假體方法，如植入式電極陣列和光遺傳學，存在手術侵入性或基因修改的限制，且空間分辨率和視野大小有限。而基于納米顆粒的新方法雖然具有微創性，但依賴于強烈可見光，可能會干擾殘余視力。

基于以上問題，近日，來自美國布朗大學的 Jonghwan Lee 研究團隊在ACS Nano期刊發表題為

Intravitreally Injected Plasmonic Nanorods Activate Bipolar Cells with Patterned NearInfrared Laser Projection

圖 1：文章來源（參考文獻 [1]）

首先，研究的首要問題是如何實現微創且高效的視網膜神經元激活？研究團隊為此開發了一種基于玻璃體腔內注射抗 Thy1 抗體偶聯的金納米棒（Thy1-AuNRs）的新型視網膜假體技術。通過 NIR 激光的模式化刺激，實現了對視網膜雙極細胞的高度局部化激活，并且該效應能廣泛覆蓋視網膜，還能在注射后數月內保持 AuNRs 的有效分布，且未引起明顯的系統性毒性或視網膜損傷。

圖 2：玻璃體注射后 Aunrs 的分布和保留

接踵而至的問題便是這種技術如何在視網膜神經元中實現高分辨率的激活？研究發現 NIR 光熱激活主要通過雙極細胞介導，而非直接激活視網膜神經節細胞或光感受器，其中 TRPV1 通道在這一過程中起關鍵作用。進一步的實驗也表明 NIR 刺激均能誘導高度局部化的神經元活動，且這種活動能夠通過視網膜神經節細胞傳遞至視覺皮層。這種高分辨率的激活模式為恢復高保真視覺提供了理論基礎。

既然已經理清了機制，那么這種技術在完全失明的小鼠模型中是否有效？研究者在完全失明的 RhoP23 H 小鼠模型中進行了實驗，發現 AuNRs 注射的視網膜對 NIR 刺激有顯著的響應，且 AuNRs 注射的失明小鼠對 NIR 刺激有明顯的皮層響應，而對可見光刺激則無反應。

圖 3：失明小鼠中 NIR 激光刺激的視網膜和皮質反應

總的來說，這項研究提出了一種新的視網膜假體技術，通過微創的玻璃體腔內注射和 NIR 激光刺激，為恢復因退行性疾病導致失明的個體的視力提供了一種具有高分辨率、微創性和安全性的解決方案。

不過，AuNRs 在短期內表現出良好的生物相容性，但其長期穩定性以及對視網膜結構（如視網膜色素上皮）的潛在影響仍需進一步評估。且 NIR 刺激雖然能夠實現局部化的神經元激活，但其空間分辨率仍有提升空間，尤其是在模擬復雜視覺場景方面。此外，該技術在大型動物模型和人類中的臨床轉化潛力尚未得到充分驗證，且高濃度 AuNRs 注射可能引發劑量依賴性的系統性毒性。因此，恢復因退行性疾病導致失明個體視力的這條道路仍是道阻且長。

參考文獻：

[1] Nie J, Eom K, Liu T, Lee J. Intravitreally Injected Plasmonic Nanorods Activate Bipolar Cells with Patterned Near-Infrared Laser Projection. ACS Nano. 2025 Apr 1.

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