Дополненную реальность теперь можно имплантировать прямо в глаза

Пока Google думает, что дальше делать со своими очками Glass, а Microsoft пытается снизить стоимость невероятно дорогой AR-гарнитуры HoloLens, американская офтальмологическая компания Omega Ophthalmics разработала очень любопытную платформу, при помощи которой в глазное яблоко можно будет имплантировать не только различные сенсоры и линзы, но также и сложные электронные устройства, способные интегрировать дополненную и смешанную реальность непосредственно в зрение человека.

Платформа получила название Omega Gemini Refractive Capsule. Она представляет собой эластичный контейнер, который вводится под радужную оболочку глаза при помощи шприца и расправляется там. Не то чтобы глазные имплантаты были чем-то новым. Но в данном случае учёные пошли несколько дальше, нежели просто заменить оригинальный хрусталик на искусственный. Внутри контейнера Omega Gemini достаточно места для того, чтобы использовать его для, например, автоматизированной подачи лекарств внутрь глазного яблока, размещения биометрических сенсоров или любых других устройств. Все они, разумеется, вводятся в контейнер с помощью иглы. А чтобы подкорректировать зрение человека, внутрь контейнера просто впрыскивают гибкую линзу, которая расправляется внутри и занимает положенное ей место.

Создатели платформы предлагают другим исследователям присоединиться к их разработке, чтобы вместе создать нечто по-настоящему революционное. Тем не менее никто не ожидает, что молодые люди с хорошим зрением немедленно рванут имплантировать в свои глаза разные гаджеты. В первую очередь платформа предназначается для людей с проблемами зрения и другими заболеваниями. Пожилые люди наверняка будут иметь перед глазами чёткую карту маршрута к магазину или дому, так как с годами у многих возникают проблемы с памятью и ориентированием в пространстве. Впрочем, не исключено, что платформа найдёт применение и в военной сфере. Не об этом ли мечтали режиссёры в различных фантастических боевиках?

Чуть ниже вы можете просмотреть небольшое видео с презентации платформы. Если болтовня сотрудника компании вас не интересует, советуем сразу перемотать видео на отметку 2:25. Там начинается демонстрация того, как вся эта система работает.

Насколько эта технология хороша? Что ж, компания Omega Ophthalmics провела шестимесячные клинические испытания на семи подопытных пациентах и пока не выявила никаких побочных эффектов. В ближайшие планы компании входят дополнительные клинические испытания на большем количестве людей, а также совершенствование уже имеющейся технологии. В любом случае для развития идеи Omega Ophthalmics необходимы дополнительные инвестиции, которые им могут обеспечить крупные компании после проведения официальной презентации платформы.

Учёные СО РАН нашли в слезах частицы золота

Микробиологи Академгородка провели первое в мире исследование слёз под электронным микроскопом, о его результатах узнал 22 сентября корреспондент Сиб.фм из сообщения «Науки в Сибири».

Учёные института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН изучали состав слёз впервые. Чтобы заставить добровольцев заплакать, исследователи использовали безопасный порошок альбуцида, который есть в обычных глазных каплях.

Исследование слёз под электронным микроскопом показало, что слёзы человека состоят из липидного слоя, воды и слизи. Кроме того, в них встречаются клетки, которые попадают из роговицы глаза. По содержанию в слезах пептидных молекул возможно определить развитие открытоугольной глаукомы и диабетической ретинопатии.

Важнейшим открытием стали везикулы — межклеточные пузырьки с белковыми нитями. По их количеству можно теперь понять, здоровы ли глаза. Были получены первые доказательства существования экзосом — межклеточных пузырьков, которые служат для коммуникации клеток.

Кроме того, как оказалось, слёзы как здоровых, так и больных людей содержат наночастицы золота.

«Чем хороша слёзная жидкость? Её можно собирать много раз и у здорового, и у больного, и изучать характеристики, которые в дальнейшем помогут определить диагностические маркеры офтальмологических заболеваний. Мы считаем, экзосомы слёзной жидкости могут стать источником именно молекулярных маркеров офтальмологических заболеваний», — рассказала аспирантка института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Алина Григорьева.

Напомним, в сентябре 2016 года сибирские учёные объявили о своих планах создать клинику для лечения рака на базе НГУ. Над проектом по бор-нейтроннозахватной терапии рака будут работать специалисты института ядерной физики СО РАН, НИИ онкологии в Томске, университета Цукуба в Японии и британского Оксфорда. Физики Академгородка уже создали и испытали нейтронный ускоритель для нового вида терапии.

Эксперты рассказали о заблуждениях, которые мешают вылечить глаза

Эти слухи обещают вам вернуть утраченное зрение, однако верить им точно нельзя.

Что лучше: выбросить линзы, налечь на морковку или купить очки с дырками? Как сообщает health info со ссылкой на lifehacker.ru, эксперты рассказали о заблуждениях, которые мешают вылечить глаза, информирует Хроника.инфо со ссылкой на healthinfo.

Миф 1. Можно восстановить зрение при помощи упражнений

Нет, нельзя. Упражнения помогают, но немного.

Аномалии рефракции (близорукость, дальнозоркость, астигматизм) лишь корректируются при помощи упражнений. У этих заболеваний множество причин, в том числе и генетических. Вылечить такое одними только комплексами невозможно.

Упражнения — хороший способ снять мышечное напряжение и избавиться от головной боли, сухости в глазах и других симптомов переутомления. Упражнения улучшают приток крови к сетчатке и помогают тренировать глазные мышцы.

Чтобы сохранить зрение, действительно нужно заниматься и расслабляться, особенно если вы много работаете за компьютером или с документами. Упражнения подойдут самые простые:

  1. Посмотреть в окно на предметы, которые расположены далеко.
  2. Поводить глазами в разные стороны.
  3. Поморгать.

Такие простые задачи не напрягают, на них не нужно специально выделять время в расписании.

Достаточно раз в два часа отдохнуть от напряжённой работы. Но даже это можно не всем.

При отслойке сетчатки или восстановлении после операции на глазах активная стимуляция кровообращения может привести к ухудшению зрения. Кроме того, упражнения не рекомендуется делать при воспалительных заболеваниях глаз, чтобы вместе со слёзной жидкостью и другими выделениями инфекция не попала на здоровые ткани.

Чтобы исправить аномалии рефракции, в комплекте с упражнениями нужно использовать очки, линзы, медикаменты и хирургию.

Миф 2. Очки делают только хуже

Неправда. Сторонники этого мифа считают, что если не давать глазам нагрузки и облегчать жизнь при помощи очков, то глаза «расслабятся» и проблемы со зрением увеличатся.

Миф происходит от популярной в прежние годы методики неполной коррекции. Раньше офтальмологи считали, что, если носить слабые очки и много времени проводить без них, это поможет тренировать глаза и улучшать зрение.

Из-за этого подхода многие боятся менять очки на более сильные, сажают детей за первую парту, берут очки только для особых случаев, а во всё остальное время предпочитают мучительно напрягать глаза, пытаясь так их натренировать.

Практика показала, что такой подход не только не останавливает прогрессирование близорукости, но даже может его спровоцировать из-за излишнего напряжения глазных мышц.

Если пора корректировать зрение, подберите очки и не усугубляйте состояние.

А солнцезащитные очки полезны даже тем, у кого нет проблем со зрением. Ультрафиолет приводит к развитию катаракты и возрастной макулопатии, поэтому носите очки-фильтры в солнечные дни и летом, и зимой. Очки не обязательно должны быть чёрного цвета. Главное, чтобы они фильтровали излучение УФ-А и УФ-B.

Миф 3. Нужно есть морковь и чернику

Действительно, без витаминов А и С зрение начинает ухудшаться. Поэтому морковь с каротинами (предшественниками витамина А) и витамином С полезна. Но чтобы довести себя до авитаминоза, нужно сильно постараться.

В чернике содержится лютеин и витамины, но никто не скажет с уверенностью, сколько их там и сколько вы сможете усвоить. Та же история с другими продуктами, которые полезны для глаз: зелёными листовыми овощами (там тоже есть лютеин), бобовыми, лососем.

Вообще, рацион влияет на зрение неожиданным образом. Например, ожирение повышает риск развития глаукомы и диабетической ретинопатии (потому что лишний вес связан с диабетом второго типа).

Миф 4. От современных экранов зрение не портится

Хотя сейчас с экранами всё же получше, чем раньше, глаза всё равно страдают. Принцип работы всех гаджетов, кроме книг с электронными чернилами, следующий: они излучают лучи видимого спектра, благодаря этому мы видим изображение на экране. В этот спектр входят коротковолновые сине-фиолетовые лучи, которые наиболее опасны для глаз. Они рассеиваются в структурах глаза, оказывая тем самым негативное влияние на качество зрения и ухудшая контрастность изображения.

Чтобы сохранить здоровое зрение, надевайте очки с защитными линзами, блокирующими сине-фиолетовый свет.

Длительное воздействие этого света вызывает симптомы зрительной усталости: нечёткое зрение и напряжение глаз, их покраснение, боли в надбровных дугах, — а впоследствии может привести к повреждениям сетчатки.

То есть, как ни крути, даже самые современные экраны нам вредят. У любителей книг (обычных и электронных) проблем меньше. Но и эти люди должны отрываться от чтения, чтобы посмотреть в окно.

Миф 5. Очки с перфорацией помогут восстановить зрение

Если надеть чёрные очки со множеством мелких дырочек, изображение перед глазами будет чётче, то есть временно зрение немного улучшится.

При непосредственном использовании этих очков повышается чёткость зрения из-за того, что через множество отверстий в тёмных пластинах на сетчатку попадают сфокусированные пучки света.

К сожалению, этого недостаточно. Пока мало убедительных научных данных, позволяющих судить о лечебном эффекте этих очков. Лучше отдавать предпочтение линзам, которые блокируют сине-фиолетовый свет.

Миф 6. Пока я нормально вижу, к доктору не надо

Близорукость и дальнозоркость не самые жуткие нарушения зрения, особенно если они не прогрессируют. Куда опаснее отслойка сетчатки или глаукома — заболевания, которые долго не дают о себе знать или проявляются симптомами, которые не кажутся фатальными.

Например, признаками нарушений могут быть нечёткое зрение, резь в глазах, головная боль и обильное выделение слёз, а также желание сократить привычное расстояние от глаз до книги или монитора.

Эти признаки — повод обратиться к врачу и исследовать зрение. По данным ВОЗ, 80% всех нарушений зрения можно предотвратить. Но для этого нужно регулярно посещать доктора и оценивать своё состояние. Регулярно — это примерно один раз в год.

У взрослых мышей добились регенерации нейронов сетчатки

Биологи из Вашингтонского университета штата Сиэттл смогли восстановить нейроны сетчатки у мышей. Этого удалось добиться с помощью включения регулятора транскрипции Ascl1 клеток Мюллера, который участвует в восстановлении сетчатки у рыб, а также добавления ингибитора гистоновых деацетилаз, что обеспечило доступ к нужным генам даже в хромосомах взрослых мышей. Исследование опубликовано в Nature Letter, а интервью с учеными и краткий обзор работы выложены на Eurekalert.

Сетчатка — внутренняя оболочка глаза, которая является воспринимающей частью и первичным анализатором зрительного органа. Она состоит из десятка разных слоев клеток, которые воспринимают потоки света, обрабатывают сигналы и передают их по зрительным нервам в головной мозг. Мюллеровские глиальные клетки, простирающиеся от внутренней до внешней пограничной мембране сетчатки, у амфибий, рыб и некоторых других животных способны выполнять роль своеобразных стволовых клеток и участвуют в регенерации сетчатки, образуя новые нейроны взамен разрушенных. У млекопитающих регенерация сетчатки не осуществляется. Мюллеровские клетки участвуют в проведении световых сигналов, но не способны чинить дефекты. Необратимость нарушений сетчатки, например, вследствие развития глаукомы, является серьезной проблемой современной медицины.

У рыб-данио, которые в данном исследовании служили примерным объектом, мюллеровские клетки превращаются в нейроны при разрушении сетчатки за счет включения гена регулятора транскрипции Ascl1 и последующего запуска ряда процессов. У млекопитающих этот ген тоже есть, но экспрессия его в соответствующий момент не активируется. Ученые научились включать экспрессию фактора Ascl1 искусственным путем у мышей, создав регулируемый промотор к его гену. Мышам предварительно вводили вещества, разрушающие нейроны сетчатки, и смотрели, станут ли мюллеровские клетки заменять их.

После включения промотора экспрессия Ascl1 успешно начиналась, однако этот эффект, как уже было показано в предыдущих работах, наблюдался только у новорожденных мышей. Как выяснилось, у взрослых мышей доступ к необходимым для превращения мюллеровских клеток генам был закрыт вследствие эпигенетических факторов (изменения конфигурации хромосом за счет взаимодействия с белками-гистонами). Добавление трихостатина-А, ингибитора гистоновых деацетилаз, повысило уровень ацетилирования гистона H3 K27 и предотвратило эти изменения, «открыв» нужный участок на хромосоме. После этого экспрессия Ascl1 успешно включалась и у взрослых мышей.

Мюллеровские клети уже через полторы-две недели эффективно превращались в нейроны, обладающими соответствующими маркерами (например, Otx2), и теряли глиальные маркеры (например, Sox9). Ученые отмечают, что новообразованные нейроны сами начинали создавать правильные «контакты» с остальными частями сетчатки, реагируя на свет, воспринимая сигналы и передавая информацию дальше, поэтому отдельно придумывать, как решать эту проблему, оказалось не нужно.

В будущем ученые собираются научиться проводить подобные манипуляции для получения любых необходимых нейронов. Подобные манипуляции с перепрограммированием клеток, по-видимому, скоро станут важным методом при лечении ряда заболеваний и нарушений нервной системы.

В другой работе стволовые клетки пробовали пересаживать мышам непосредственно, добиваясь хороших результатов даже на терминальной стадии дегенерации сетчатки.

Учёные смогут выращивать новые человеческие глаза

Новый прорыв в исследовании стволовых клетках приблизил учёных к созданию выращенных в лабораторных условиях человеческих глазных яблок.

Команда биологов во главе с Коджи Нишида из Университета Осаки открыла новый способ получения множества отдельных тканей, которые составляют человеческое глазное яблоко. Для этого учёным необходим лишь небольшой кусочек кожи человека. С помощью нового метода исследователи могут выращивать сетчатку глаза, роговицу, хрусталик и многое другое.

В ходе предварительных испытаний японские исследователи смогли вырастить роговую оболочку кролика – прозрачную оболочку глаза, которая вернула зрение слепым кроликам, рождённым с не полностью развившимися роговицами. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

«Сейчас мы собираемся начать первые клинические испытания на людях – проведя трансплантацию передней камеры глазного яблока для восстановления зрительной функции», — пишет Нишида в статье в Nature. Он считает, что в течение ближайших трёх лет сможет провести испытания методики для восстановления больной или травмированной человеческой роговицы.

Новое исследование базировалось на недавних достижениях в разработке технологии стволовых клеток. В 2006 году учёные открыли, что можно создавать полноценные стволовые клетки из обычных клеток крови или кожи с помощью всего лишь нескольких манипуляций с ДНК.

Теперь учёные обнаружили, что могут заставить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) сформировать простой прото-глаз, из которого можно получать различные ткани глаза. Им удалось инициировать формирование этого прото-глаза, выращивая iPS-клетки в чашке Петри, добавив туда правильную комбинацию белков и других молекул. По существу, эти прото-глаза представляют собой четыре простых кольца из различных типов клеток, которые впоследствии трансформируются в такие части глаза, как сетчатка или хрусталик. Иными словами, это одна из самых ранних и простейшей фаз в формировании биологического глаза.

В ходе эксперимента учёные инициировали формирование прото-глаз из клеток кожи кролика, а затем вытаскивали часть развивающихся клеток из третьего кольца прото-глаза. Впоследствии это кольцо образует роговицу и хрусталик глаза. Затем скопление взятых клеток выращивали отдельно для формирования прозрачной плёнки материала роговицы. Нишида потом имплантировал эту плёнку в глаза слепых кроликов, у которых брались клетки кожи, чтобы получить iPS-клетки. Стволовые клетки приживались и возвращали зрение животным.

Как отмечается в статье, особенно важным в новом исследование является то, что с помощью формирования прото-глаз учёные могут получать образцы практически всех типов клеток, необходимых для исправления или восстановления повреждённых глаз.

Глазной имплантат, выращенный в лаборатории, помог восстановить зрение приматам

Используя совершенно новый метод, ученые смогли взять образцы клеток роговицы из глаз испытуемых и культивировать клетки в лаборатории. Они регенерировали и размножили клетки на синтетической пленке гидрогеля, затем имплантировали эту пленку обратно в глаза испытуемых.

Пленка толщиной в 50 микрометров сравнима с обычной контактной линзой. Выращенные в лаборатории клетки роговицы принялись за работу и восстановили баланс жидкости под роговицей, а через два месяца синтетическая пленка разложилась, оставив после себя здоровые клетки, которые продолжили поддерживать водный баланс роговицы.

Важно отметить, что эта процедура не испытывалась на людях, но восстановила зрение животным и не вызвала неблагоприятных иммунных реакций. Клинические испытания на людях начнутся в 2017 году и, возможно, изменят будущее для людей, страдающих от помутнения роговицы.

В процессе моргания глазные яблоки меняют свое положение

Исследование показало: в момент отката глазных яблок в «гнезда» при моргании, они не всегда принимают свое исходное положение, когда веки снова открываются.

Об этом рассказали сотрудники Калифорнийского университета в Беркли, которые изучали реакцию головного мозга и глазных яблок в процессе моргания.

Оказалось, что такая смена положения глазного яблока позволяет головному мозгу сделать мышцы глаз более активными и перенастроить видение, иначе окружающий мир будет восприниматься хаотично. Это необходимо, чтобы человек концентрировался на визуализации обстановки вокруг.

В эксперименте принимали участие 12 добровольцев, которые находились в черной комнате в течение длительного промежутка времени, смотря на точку на мониторе. Параллельно с этим инфракрасные камеры наблюдали за движением глазных яблок и процессом моргания. Исследование показало, что глазные мышцы человека достаточно слабые, и мозг пытается определить двигательные сигналы и правильно расположить глазные яблоки. При каждом моргании точка на экране смещалась на 1 см вправо. Исследователи заметили, что в результате этого сдвига участники начинали моргать, после чего глаза были сфокусированы на сдвинутой точке, однако сами добровольцы не замечали никаких сдвигов. Если бы мозг не вносил никаких корректировок в зрительный процесс, человек воспринимал бы окружающий мир беспорядочно.

Нейрофизиологи из Японского университета Осаки также изучали процесс моргания. Оказалось, что люди склонны моргать между какими-то важными и интересными событиями — в момент пауз собеседника, в конце предложения при чтении увлекательной книги или при смене киноэпизода. Процесс моргания учащается, если мозгу необходимо «сбросить» свое нынешнее состояние и переключиться на другую тему или предмет.

Нормой считается 15-20 морганий в минуту, однако с точки зрения увлажнения роговицы глаза этого более, чем достаточно. Специалисты утверждают, что человек уделяет процессу моргания около 10% своего времени.

Австралийские ученые научились выращивать клетки глазной роговицы

Ученые из Австралии разработали метод выращивания клеток роговицы на специальной растворяющейся пленке. Технология может стать альтернативой нынешней донорской трансплантации клеток.

Роговица представляет собой желеобразные слои, которые отвечают за фокусировку глаза. Клетки этих слоев являются жизненно необходимыми для поддержания зрения, но люди часто в силу возраста, болезней и травм теряют их. Ученые Мельбурнского университета  разработали новый способ замены поврежденных клеток здоровыми, выращенными в лаборатории.

Новый метод был успешно испытан на животных. Для этого была разработана синтетическая пленка, на которой разместили искусственные клетки. Тонкая пленка с клетками имплантировалась в глаз животного, а спустя месяц полностью растворялась, оставляя в глазу новый слой роговицы. В ближайшее время ученые проведут испытания на людях.

Ученые предупредили об опасности наращивания ресниц

Ученые Университета Нью-Йорка предупредили об опасности наращивания ресниц. Доктор медицинских наук Рашини Раджапакса рекомендует отказаться от такой процедуры в пользу обычной туши, передает Health.

Как объяснила Раджапакса, процедура опасна еще в процессе — движения пинцета возле глазного яблока и шанс попадания на слизистую клея могут нанести вред. Процесс может повредить родные ресницы и привести к их потере. Также нередко наращивание заканчивается инфекциями роговицы, аллергическими реакциями и припухлостями век.

“Если вы решились на наращивание, проведите свое “исследование”. Посетите хороший салон и убедитесь, что мастер является лицензированным специалистом. В случае появления любого раздражения нужно немедленно обратиться к офтальмологу”, — отметила ученый. Вместо того, чтобы проводить такие процедуры, лучше купить хорошую тушь или специальные маски для роста ресниц. Для долгосрочного окрашивания можно использовать басму, если на нее нет аллергической реакции.

Медики показали, что происходит с глазом после попадания туда фейерверка

Житель Индии пострадал от тяжелых травм глаз после запуска фейерверка, отлетевший фрагмент которого попал к нему в глаз. Специалисты из Института последипломного медицинского образования в Индии следили за состоянием мужчины и изложили выводы в The New England Journal of Medicine.

Желтые точки на изображении – фрагменты фейерверка, попавшие в роговицу глаза.

Мужчина 44-лет отправился в отделение неотложной помощи в сентябре 2015 года после того, как фрагменты фейерверка попали к нему в глаза. Выяснилось, что правый глаз человека не реагирует на свет, а зрение левого глаза размытое. Глаза пациента были заполнены мельчайшими фрагментами фейерверка.

После нескольких сеансов врачи смогли удалить фрагменты из левого глаза человека. «Трудно было удалить многие инородные тела, лежащие в глубоких слоях роговицы», – отметил медик Джагат Рам.

После удаления фрагментов врачи лечили мужчину антибиотиками и увлажняющими глазными каплями. Спустя три месяца зрение в левом глазу улучшилось. Однако повреждение правого глаза оказалось более серьезным, потому что фрагменты фейерверка смогли проколоть глазное яблоко.

Орган можно восстановить, если пациента начали лечить сразу после травмы. Но у мужчины глазное яблоко было сильно повреждено. Врачи не смогли восстановить правый глаз человека, что привело к атрофии глазного яблока. Это означает, что глазное яблоко сжалось и больше не функционирует, глаз ослеп.

Врачи отметил, что раньше имели дело с несколькими подобными случаями, когда посторонние предметы проникали в глазное яблоко. Медики добавили, что подходящие очки смогли бы защитить зрение людей, устанавливающих фейерверки.