科技传真

移植硅芯片治盲 美国伊利诺伊州的科学家在进行恢复盲人视力的第二阶段试验,最近他们将为2名男子和一名妇女移植硅芯片,以取代视网膜上已死亡的感光细胞。去年他们曾为3名患者作过此类硅芯片移植手术。     

给盲人重见光明的希望

一种嵌有微型感光器的微型集成电路片可能使盲人重见光明,尽管这种微晶片不会使盲人完全恢复视力,但它能够使盲人看到亮度不同的光线。对于正常人来说,视网膜后面的感光细胞将信息传递到神经节细胞,神经节细胞将信息传送到大脑便形成了图像。某些眼疾,如视网膜色素沉积、视网膜黄斑变性等,破坏掉了感光细胞,因而造成失明。但是,这些疾病并未破坏掉神经节细胞。北卡罗来纳州州立大学的科学家们和霍普金斯医学院的眼科医生们,正在设想是否可以越过被破坏掉的感光组织,直接去刺激神经节细胞。研制一种可以植入视网膜的脆弱组织中的装置是很难的。他必须体积很小,并且要有不间断的电能供应。解决的办法是,制造一种嵌有感光器和电极的如火柴头大小的微晶片,这个微晶片能够将亮度不同的光线转换成电流去刺激神经节细胞。现在,科学家们正在实验室对这种微晶片进行实验。他们说微晶片不会伤害视网膜组织,因为它和视网膜有同样的弹性。怎样给微晶片提供电能呢?一个设想是,将一个小电池盒装在眼镜上,镜片发射一种激光透过角膜照射在植入的光生伏打电池上,从而达到目的。     

哺乳动物视网膜中发现新神经细胞

日前,美国科学家在哺乳动物的视网膜中发现了一种新的神经细胞,并将其命名为"钟形细胞",因为它的形状类似于手铃.钟形细胞传递来自视网膜内感光棒和感光锥的视觉信号,但这种神经细胞的确切用途还不明确.     

动物光感受器和非视觉的探测能力

在高等无脊椎动物和脊椎动物中,一般都具有复杂的视觉器官——眼睛。眼睛是高度灵敏的光信息感受器,在它的视网膜上有许多感光细胞,能直接接受光的刺激,以感知外界环境的变化,如图象、色彩等等。但是,从整个动物界来看,眼睛并不是唯一的感光器官,代替眼睛感知外界环境的器官是多种多样的。     

电子植入物使盲人重见光明

英国科学家研制成一种电子植入物，它能使盲人重见光明。电子植入采用数码相机中应用的工艺，它能像视网膜感光细胞一样起作用。众所周知，当视网膜患上像黄斑营养不良或色素退化疾病时感光细胞会死亡，仅在英国大约有100万人患有这样的眼疾。     

细数那些关于近视眼的谣言

正眼睛是心灵的窗户,它是否健康直接影响着人们的日常生活质量。对于近视患者而言,一双厚厚的镜片带来了很多生活的不便,想摘掉眼镜,又有很多疑问。缺乏专业眼科知识的公众,面对网上的种种传言,却不知如何进行判断,容易走入误区。看看下面这几个谣言,你信了几个?谣言:裸眼视力和近视度数是一回事真相:其实,同一近视度数的人,其裸眼视力也可能并不相同。在近视发生后,远处的光线聚焦在视网膜前,视网膜上的成像就不再是一个焦点,而会变成一个模糊的光斑。然而每个人视网膜上的感光细胞对这个模糊光斑的解析能力有所不同,就     

有袋动物能识彩虹

一项新的研究结果显示，袋鼠、考拉熊和它们的有袋类亲戚能分辨七彩颜色，这使有袋动物成为了已知的第二种能识别三原色的哺乳动物。在此之前，科学家只知道在哺乳动物中只有灵长类具有这种能力。大多数哺乳动物(比如狗和马)都只具有两种视锥细胞，因而不能识别红色和蓝色。视锥细胞是一种在视网膜上感受光线和色彩的感光细胞，这些感光细胞主要集中于视网膜的中央凹进处，使得这一部分区域对光线最敏感。     

尖腹鱼的眼睛

最近,鱼类学家发现,在东南亚附近的海域中,有一种尖腹鱼。在它们的眼睛里,有一种特殊的感光细胞。根据外界光线的强弱,这些感光细胞可起到调节视力的作用。当尖腹鱼处于黑暗环境之中的时候,它的眼角膜是无色的。然而,一旦有色,它的眼角膜就会变成深黄色。     

激活素A促进人胚胎干细胞定向分化为视网膜色素上皮细胞

视网膜色素上皮细胞(retinal pigment epithelium,RPE)的功能紊乱、退化和丢失导致的感光细胞的损伤是造成老年性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)和视网膜色素变性(retinitis pigmentosa,RP)的主要原因.目前临床常规治疗只能延缓患者视力减退的进程,无法根治该类疾病.近期的临床研究表明,视网膜下腔移植RPE能够改善患者视力,这为RPE细胞用于临床治疗提供了很好的依据.由于原代RPE不能再生且资源有限,所以可以通过人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,h ESCs)分化获得RPE.为解决h ESCs自发分化获得RPE的效率很低、分化时程较长的问题,在常规分化RPE的前7天加入激活素A(Activin A),结果发现Activin A能够促进h ESCs向RPE的分化.鉴定结果表明,分化获得的细胞表达RPE相关蛋白:OTX2,MITF和BEST1,以及RPE特异标记物:MITF和RPE65,而且具有正常的形态特征和吞噬功能.上述结果表明分化得到的细胞具有RPE的基本特性.该分化方法能够为后期的研究和临床治疗提供大量的细胞.     

人视网膜发育相关基因表达谱分析

视网膜是视觉的基础, 结构十分精细复杂, 视网膜的功能完全依赖于视网膜的结构. 鉴于目前人们对视网膜发生的调控基因和机理了解很少, 利用含16361个基因的芯片分别检测了12~16周、22~26周胎儿及20~40岁成人视网膜中基因的表达水平, 发现814个基因在1或2个时间点表达水平相差3倍以上, 其中表达强度值在1个以上的时间点超过100的差异表达基因共106个, 依次是发育、分化、信号传导、蛋白质合成翻译、代谢、DNA合成修复重组等相关基因. 基因表达模式和聚类分析揭示随视网膜发育成熟呈下调趋势的基因最多, 而呈上调趋势的基因较少. 在上述106个差异表达基因中, 有46个目前在美国国立卫生院(NIH)眼科研究所(NEI)的视网膜cDNA或EST数据库中尚找不到, 它们在视网膜中的作用和功能也不清楚. 为了进一步确定基因芯片结果的可靠性, 采用荧光定量 RT-PCR和常规RT-PCR检测分析了上述46个差异表达基因及另外6个已知的视网膜特异表达基因的表达量, 其中27个基因的表达谱与芯片检测结果完全一致. 另外, 还采用原位杂交技术检测了NNAT基因在视网膜内的表达量及表达产物的细胞和亚细胞分布. 此外, 对106个差异表达基因的染色体定位进行检索揭示, 其中1个基因位于已知的视网膜锥体或锥-杆体营养不良基因位点处, 并与该病的发病有关. 此结果为阐明视网膜发育的调控机理、为视网膜疾病候选基因的确定提供了实验证据.     

电脑操作者的保健

电脑屏幕工作时会形成一种看不见的电子雾,即电磁辐射。若人们较长时间处于电子雾环境中,又忽视了必要的保健措施,就会引发头痛、疲乏、睡眠不安、精神不集中、情绪低沉等多种症状。强电子雾还会直接损伤细胞内的脱氧核糖核酸,使遗传基因发生突变而畸形。另外,长期从事电脑操作者连续注视电视屏幕,易使眼球充血,视网膜的感光功能失调,造成视力衰退。因而,长期从事电脑操作者应提高自我保健意识,注意以下有关事项。1.讲究工作环境。室内光线要适宜,不可过     

深水鱼的视觉奥秘

俄罗斯科学家最近发现,终日生活在昏暗中的深水鱼之所以能保持一定的视觉,这得益于其独特的视网膜结构。动物大脑感受视觉的一个前提,就是必须有光源直射或物体反射的光线作用于眼球的视网膜。普通鱼类的视网膜中含有视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞适于感受正常强度的可见光和分辨颜色,视杆细胞对弱     

共生微生物会引发自身免疫性疾病吗?

<正>由常驻菌及其宿主产生的分子可能都向免疫细胞发出信号,进而使其攻击人体自身的组织。20世纪80年代中期,当免疫学家雷切尔·卡斯皮(Rachel Caspi)开始研究一种名为自身免疫性葡萄膜炎的炎症性眼病时,她将在患病哺乳动物视网膜中发现的蛋白质注射给小鼠,以引发小鼠患上这种疾病:将感光细胞间维生素A类结合蛋白     

深水鱼的视觉奥秘

科学家发现,终日生活在昏暗中的深水鱼之所以能保持一定的视觉,这得益于其独特的视网膜结构。动物大脑感受视觉的一个前提,就是必须有光源直射或物体反射的光线作用于视网膜。普通鱼类的视网膜中含有视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞适于感受正常强度的可见光和分辨颜色,视杆细胞对弱光反应敏感。科学家对深水鱼进行长期考察后发现,生活在不同深度水域的鱼类,其视网     

细胞骨架结构的研究

细胞骨架结构(cytoskeleton system,CSS)是动物细胞质中广泛分布的重要亚细胞结构.虽然过去未把它们看作重要的细胞器,然而随着近代细胞生物学研究的飞快进展,充分阐明了它们的结构、性质和复杂的功能.CSS 主要包括微丝(microfilament,MF)、中间丝(intermediate filament,IF)和微管(microtubules,MT)三种由直链蛋白多聚体所组成的纤维或微管状结构,以及细胞质中一些短纤维形成的网格结构(trabeculae).CSS 具有复杂的功能,对     

流场中复杂液滴的变形运动与吸附

液滴动力学是多相流热物理学的重要基础研究方向.随着科学研究的逐步深入和工业技术的不断发展,人们发现液滴的界面可由多种物质分子组成且可出现复杂的结构,如石油工程中表面活性剂、固体颗粒等物质吸附于油水液滴界面,细胞等生物液滴由具有复杂分子组成和结构的膜包裹等.研究发现复杂的分子组成和结构使液滴界面具有剪切弹性、面积扩张弹性、抗弯特性等显著不同于普通液滴表面张力的力学性质,而复杂的界面力与流场黏性力、壁面物理化学吸附力等相互耦合导致液滴在流场中展现复杂的变形、运动、吸附等动力学行为.本文介绍了复杂液滴界面的力学性质及其模型描述,综述了近年来关于流场中复杂界面液滴的变形、运动、吸附行为的研究进展,并给出了后续研究的建议.     

神奇的动物眼

世界上的动物千千万万,动物的眼睛更是各式各样.如蚯蚓没有眼睛,但它靠散布在皮肤上的感光细胞能感到光的强弱:如水蛭的身体里,感光细胞聚集成群,形成"眼点".     

猫外膝体神经元的两类方向选择特性及其可能的模型

视皮层一些细胞具有方向选择性早已为人熟知。Barlow等在兔视网膜中发现了具方向选择性的神经节细胞。Stone等亦发现在猫视网膜上一些W类神经节细胞具明显方向选择性。Clelend和Levickts记录了猫视网膜960个神经节细胞,发现其中73个不能用同心圆式的中心一周边组织结构来解释。这些细胞可分为五类,其中一类是方向选择性细胞。最近的工作表明,正常猫和视觉剥夺猫(dark reared cat)外膝体的部分细胞亦具方向选择性。本文的主要目的在于进一步研究猫外膝体A层X、Y细胞的方向选择性,并试图给出该方向选择性的模型。     

大鼠胚胎视网膜内RGNTF及其受体的免疫组织化学定位

我们已从顶盖脑组织提取液中分离出30kD分子量的蛋白质,并证明它对新生大鼠视网膜神经节细胞具有维持存活、促进生长的作用,将其命名为视网膜节细胞神经诱向因子(RGNTF)。在此基础上我们又制备了抗RGNTF单克隆抗体和RGNTF抗独特型单克隆抗体。本文用以上两种抗体,对大鼠胚胎视网膜进行免疫组织化学反应,观察RGNTF及其受体在视网膜的分布,为探讨RGNTF对发生中视网膜节细胞的功能意义提供形态学依据。     

健康照明应用研究发展与展望

本质感光视网膜神经节细胞(intrinsically photosensitive retinal ganglion cells,ipRGC),通过视网膜下丘脑束(retinohypothalamic tract,RHT)与下丘脑视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,S CN)等在大脑区域形成投射(即非视觉通路),对人的生理产生影响.这一非视觉效应的发现赋予了照明研究与应用全新内涵,即通过照明技术与智能控制技术的有机结合,因人、因时、因地合理控制照度及其分布,为用户创造"安全、舒适、有益身心"的健康照明光环境.而发光二极管(light emitting diode,LED)照明技术的应用和健康照明新内涵又对基于视觉感知的评价指标提出了新的要求.本文对照明与视觉、非视觉通路的影响相关研究成果进行综述,提出我国健康照明光环境的研究与实施的思考和判断.