I de mest ugjestmilde miljøene på kloden, på steder med glohett vann, i oljereservoarer eller hvor det er ekstremt surt, lever en spesiell type organismer: arker, også kalt arkebakterier. Arkene ligner bakterier og er blant de eldste levende organismene vi kjenner til.

Nå vil forskere bruke et protein fra en av disse mikroorganismene til å lage en kunstig netthinne som kan hjelpe pasienter med noen typer øyesykdommer.

Sykdommer ødelegger celler i netthinnen

I netthinnen bakerst i øyeeplet vårt finner vi fotoreseptorer, celler som omdanner lys til elektriske signaler.

Ved noen øyesykdommer blir fotoreseptorene ødelagt. Det gjelder blant annet for Retinitis pigmentosa, som Anne-Kat. Hærland har fortalt om i norsk media.

Hos pasienter med denne sykdommen blir de lyssensitive cellene, fotoreseptorene, gradvis ødelagt. Også den vanligste årsaken til svaksynthet hos eldre, makuladegenerasjon, skyldes ødelagte celler i netthinnen.

Protein fra urbakterie utnyttes i kunstig netthinne

For å hjelpe pasienter med disse tilstandene ønsker forskerne å utvikle et implantat hvor funksjonen til de ødelagte cellene er overtatt av et lysfølsomt protein.

Proteinet det er snakk om, heter bakteriorhodopsin og bygges av en arkebakterie som finnes i saltsjøer.

Når bakteriorhodopsin utsettes for lys, bruker den energien til å pumpe protoner ut av cellen. Dette vil forskerne utnytte i en kunstig netthinne.

Implantatet består av flere lag av det lyssensitive proteinet og en membran. Når proteinet i implantatet treffes av lys pumpes protoner over membranen og aktiverer nervecellene i øyet.

Før implantatet kan gå videre til klinisk utprøving, skal det testes, og det er her de norske forskerne kommer inn i bildet.

– Vi skal utvikle teknologi for å undersøke funksjonen til proteinet, forteller Erik Andrew Johannessen ved Universitetet i Sørøst-Norge. Han har bioelektronikk som fagfelt og er leder for det norske prosjektet.

I praksis skal testingen foregå på en mikrobrikke som designes på Universitetet i Oslo. Det er en utfordrende oppgave kan Philip Häfliger ved Institutt for informatikk på Universitetet i Oslo fortelle.

– Chipene vi lager til vanlig, skal fungere i et tørt miljø, men denne skal virke i vann, sier han.

Mikrobrikken blir på størrelse med en celle

For å måle hvordan proteinene i den kunstige netthinna virker, skal forskerne måle både lys, surhetsgrad og elektrisk ladning med hver sin sensor på et bitte lite område.

Miniatyrisering av sensorene og elektronikken er derfor nødvendig.

– En piksel, en gruppe av sensorer, blir på størrelse med en celle eller omtrent 50 mikrometer ganger 50 mikrometer, sier Häfliger.

Johannessen forteller at prosjektet har kommet i stand etter et mangeårig faglig samarbeid med professor Robert Birge ved Universitetet i Connecticut.

– Han er en pioner innen bioelektronikk og har jobbet med lyssensitive proteiner i flere tiår, sier Johannessen.

Professor Birge har etablert firmaet LambdaVision for å utvikle netthinne-implantatet.

Artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo

Universitetet i Oslo er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra Universitetet i Oslo:

• 

  Morkaken er ditt aller viktigste organ

• 

  Forskere ville lære studentene om klima og politikk. Da fant de opp et nytt spill

• 

  Kassevis med lav skal tilbake til Afrika

• 

  Slik har teknologi bidratt til å sikre Trump seier

• 

  Slik skal pasienter med kols og ALS få bedre hjelp til å puste

• 

  Nå blir det enklere å kode for forskere som jobber med biologiske data

Les flere saker laget av Universitetet i Oslo her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!

Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER