Jedna injekcia poskytuje cicavcom nočné videnie
Vedci na špici nanotechnológie sú na ceste k zdanlivo nemožnému: vytvoreniu injekcie, ktorá nám umožní vidieť v tme. Tento výskum otvára dvere k úplne novým terapeutickým intervenciám.
Cicavčie oko dokáže reagovať iba na malé pásmo vlnových dĺžok.
Všeobecne je rozsah 400–700 nanometrov. Celé spektrum svetla je samozrejme oveľa širšie.
Na dlhšom konci tohto spektra je infračervené žiarenie (NIR) a infračervené svetlo (IR).
Žiadne druhy cicavcov nedokážu tieto typy svetla detekovať.
Okuliare na nočné videnie umožňujú používateľovi detekovať tieto inak neviditeľné vlnové dĺžky, sú však ťažkopádne. Počas denných podmienok sa tiež nasýtia svetlom a prestanú správne fungovať.
Nedávno vedci z Čínskej univerzity vedy a techniky a Lekárskej fakulty University of Massachusetts v Bostone začali hľadať spôsoby, ako zlepšiť videnie u cicavcov na vlnových dĺžkach NIR bez potreby nositeľnej technológie.
Integrácia nanotechnológie a vízie
Práca je súčasťou novej vlny výskumu zameraného na integráciu nanočastíc s biologickými systémami. Vložením nepatrných senzorov alebo zariadení do živého tkaniva je možné poskytnúť nové užitočné funkcie.
Moderná medicína už na to nachádza využitie. V jednom prehľade autori vysvetľujú: „V súčasnosti existuje veľa prominentných príkladov nanomateriálov používaných na zlepšenie ľudského zdravia v oblastiach od zobrazovania a diagnostiky po terapeutiku a regeneračnú medicínu.“
Najnovšie vyšetrovanie sa objavuje v časopise Bunka. Gang Han, Ph.D. - ktorý je docentom biochémie a molekulárnej farmakológie - viedol vedcov.
Vedci vo svojom dokumente vysvetľujú, ako injekčne injikovali do myší „nanočastice s konverziou viažucou fotoreceptory“, čo zvieratám umožnilo vidieť v tme.
Konkrétnejšie, použili techniku subretinálnej injekcie, ktorú dnes bežne používajú mnohí oftalmológovia.
Inovatívne experimenty spočívali v „lepení“ takzvaných nanoantén na sietnicové fotoreceptory myší. Keď už tam boli, nanoantény konvertovali NIR svetlo na viditeľné zelené svetlo. Takže bez potreby externého vybavenia boli hlodavce schopné vnímať NIR svetlo.
Tím použil lektínové nanočastice na uloženie nanoantén na miesto.
Nový spôsob prístupu k vízii
Tým, že myši prešli sériou testov, tím dokázal, že zvieratá dokážu rozlíšiť zložité vzory v svetle NIR.
Pretože nanoantény boli umiestnené tak blízko fotoreceptorov, na spustenie nanočastíc boli potrebné iba veľmi nízke hladiny svetla NIR, čo umožnilo vnímanie svetla.
Dôležité je, že to neovplyvnilo videnie denného svetla zvierat.
Asi po 2 týždňoch sa ich schopnosť vidieť v tme stratila. Zdá sa, že myši nemali žiadne nepriaznivé účinky, ako napríklad zápal alebo smrť buniek. Zistenia sú samozrejme fascinujúce, ale dôsledky presahujú všeobecné intrigy.
"Tieto nanoantény umožňujú vedcom preskúmať množstvo zaujímavých otázok, od toho, ako mozog interpretuje vizuálne signály, až po liečbu farebnej slepoty."
Gang Han, Ph.D.
Podľa autorov by „vybavenie cicavcov schopnosťou videnia NIR tiež mohlo pripraviť cestu pre kritické civilné a vojenské aplikácie.“
Pretože tento postup zahŕňa injekciu do oka, jeho všeobecné použitie bude samozrejme obmedzené. Môže to však otvoriť dvere menej invazívnym spôsobom zlepšenia zraku. Ako autori vysvetľujú:
„Okrem zlepšenia vizuálnych schopností môže toto nanozariadenie slúžiť ako integrovaný a svetelne riadený systém v medicíne, ktorý by mohol byť užitočný pri oprave vizuálnych funkcií a pri dodávaní liekov na očné choroby.“
Toto sú prvotné zistenia, takže predtým, ako vedci budú môcť túto techniku široko využívať, bude treba ešte pracovať. tieto výsledky sú však už samy osebe zaujímavé a fascinujúce.
