Infračervené svetlo budeme vidieť vďaka nanočasticiam vstreknutým do očí

Vedcom sa podarilo zrealizovať experiment ako vystrihnutý zo sci-fi. Vďaka vstreknutiu nanočastíc do očí myší dokázali im dať schopnosť vidieť infračervené svetlo, vlnovú dĺžku, ktorú cicavce normálne nevidia.

Vedecký časopis Cell publikoval tento týždeň zaujímavý článok o experimente výskumného tímu vedeného Tianom Xueom z University of Science and Technology of China a Gangom Hanom z University of Massachusetts Medical School.

Výskumníci zmenili zrak myší tak, že dokázali vidieť infračervené svetlo (NIR), ale zároveň si zachovali schopnosť vidieť normálne, prirodzené svetlo. Tento malý zázrak dokázali vstreknutím nanočastíc priamo do očí. Účinok trval u myší približne 10 týždňov, vedci nezaznamenali žiadne vážne vedľajšie účinky.

ZDROJ | Cell

Cicavce nedokážu vidieť svetlo nad 700 nm vlnovej dĺžky. Toto obmedzenie spôsobujú fyzikálne termodynamické vlastnosti fotónových detektorov. Čo by to bol ale za homo sapiens, ak by sa nesnažil zdokonaliť a prekonať vlastnosti, ktoré mu dala príroda do vienka?

Ľudia dokážu vidieť v rozmedzí 400 až 700 nm vlnovej dĺžky, preto toto pásmo nazývame viditeľné svetlo. Detekcia svetla s dlhšou vlnovou dĺžkou, napríklad NIR, ktorá je mierne nad 700 nm, už nie je možná, aj keď by to bolo významné zlepšenie zraku. Fyzikálne obmedzenia znamenajú, že žiaden cicavec nedokáže účinne rozpoznať NIR svetlo nad 700 nm a premietnuť ho do mozgu.

Pozrite siVedci z MIT naučili roboty vidieť (takmer) ľudskými očami

Séria testov ukázala, že myši naozaj vidia NIR a nie iné stimuly. Keďže ľudské oko nie je veľmi odlišné od toho myšieho, privádza nás to k zaujímavej možnosti aplikovania podobnej technológii na človeka.

Infračervené svetlo má vlnovú dĺžku od 800 nm po 1 mm. Všetky objekty vyžarujú infračervené žiarenie, nie je to teda len človek, či tanier kapustnice. NIR vyžarujú aj „chladné veci“ a bolo by pozoruhodné, keby to ľudia dokázali vidieť aj bez okuliarov na nočné videnie.

Infračervené svetlo (červené) dosiahne bunku fotoreceptora (zelený kruh), nanočastice (ružové kruhy) premenia svetlo na viditeľné zelené svetlo.ZDROJ | Cell

Aby oči cicavcov niečo podobné dokázali vidieť, vyvinul vedecký tím špeciálne nanočastice, ktoré dokážu fungovať v existujúcich očných štruktúrach myší. Fotoreceptorové bunky, tyčinky a čapíky, normálne absorbujú vlnové dĺžky prichádzajúceho viditeľného svetla, ktoré mozog interpretuje ako pohľad. V experimente však novo vstreknuté nanočastice konvertovali prichádzajúce NIR na viditeľnú vlnovú dĺžku, ktorú potom dokázal myší mozog schopný spracovať ako vizuálne informácie. V tomto prípade videli NIR ako zelenkavé svetlo.

Pozrite siÚľava pre náš zrak: Barner sú okuliare s ochranou pred modrým svetlom

Celý výskum je samozrejme oveľa komplikovanejší, podrobne je popísaný v spomínanom magazíne Cell. Výsledky testov sú pozoruhodné. Ak sa dokážu bez komplikácií a zdravotných následkov preniesť na ľudí, dokážu rozšíriť rozsah našich prirodzených schopností bez nosenia ťažkopádnych zariadení, alebo genetických zmien DNA. Praktické využitie by bolo skutočne obrovské, nielen v silových zložkách.

ZdrojCell

Komentáre k článku