Jediná injekce poskytuje savcům noční vidění
Vědci na špici nanotechnologie jsou na cestě ke zdánlivě nemožnému: vytvoření injekce, která nám umožní vidět ve tmě. Tento výzkum otevírá dveře zcela novým terapeutickým intervencím.
Savčí oko může reagovat pouze na malé pásmo vlnových délek.
Obecně je rozsah 400–700 nanometrů. Celé spektrum světla je samozřejmě mnohem širší.
Na delším konci tohoto spektra je infračervené záření (NIR) a infračervené světlo (IR).
Žádní savci nemohou tyto typy světla detekovat.
Brýle pro noční vidění umožňují uživateli detekovat tyto jinak neviditelné vlnové délky, ale jsou těžkopádné. Během dne se také nasycují světlem a přestanou správně fungovat.
Nedávno začali vědci z Čínské univerzity vědy a technologie a Lékařské fakulty University of Massachusetts v Bostonu hledat způsoby, jak zlepšit vidění u savců na vlnových délkách NIR bez nutnosti nositelné technologie.
Integrace nanotechnologií a vize
Práce je součástí nové vlny výzkumu zaměřeného na integraci nanočástic s biologickými systémy. Vložením nepatrných senzorů nebo zařízení do živé tkáně by bylo možné předat užitečné nové funkce.
Moderní medicína pro to již nachází využití. V jednom přehledu autoři vysvětlují: „V současnosti existuje mnoho významných příkladů nanomateriálů používaných ke zlepšení lidského zdraví v oblastech od zobrazování a diagnostiky po terapeutika a regenerativní medicínu.“
Nejnovější šetření se objevuje v časopise Buňka. Gang Han, Ph.D. - který je docentem biochemie a molekulární farmakologie - vedl vědce.
Vědci ve svém příspěvku vysvětlují, jak injikovali „fotočástice vázající nanočástice konverze“ do myší, což umožnilo zvířatům vidět ve tmě.
Přesněji řečeno, použili techniku subretinální injekce, kterou nyní běžně používá mnoho očních lékařů.
Inovativní experimenty zahrnovaly „přilepení“ takzvaných nanoanten k sítnicovým fotoreceptorům myší. Jakmile tam byly, nanoantény přeměnily NIR světlo na viditelné zelené světlo. Bez potřeby jakéhokoli externího vybavení byli hlodavci schopni vnímat NIR světlo.
Tým použil lektinové nanočástice k pastě nanoanten na místo.
Nový způsob přístupu k vizi
Tým, že myši podrobil sérii testů, tým prokázal, že zvířata mohou rozlišovat složité vzory v NIR světle.
Také proto, že nanoantény byly umístěny tak těsně k fotoreceptorům, ke spuštění nanočástic bylo zapotřebí pouze velmi nízké úrovně světla NIR, což umožnilo vnímání světla.
Důležité je, že to nemělo vliv na denní vidění zvířat.
Asi po 2 týdnech jejich schopnost vidět ve tmě zanikla. Zdálo se, že myši nemají žádné nepříznivé účinky, jako je zánět nebo smrt buněk. Zjištění jsou samozřejmě fascinující, ale důsledky přesahují obecné intriky.
"Tyto nanoantény umožní vědcům prozkoumat řadu zajímavých otázek, od toho, jak mozek interpretuje vizuální signály, až po pomoc při léčbě slepoty."
Gang Han, Ph.D.
Podle autorů by „Obdarování savců schopností vidění NIR mohlo připravit cestu pro kritické civilní a vojenské aplikace.“
Samozřejmě, protože tento postup zahrnuje injekci do oka, bude jeho obecné použití omezené. Mohlo by to však otevřít dveře méně invazivním způsobům zlepšení zraku. Jak vysvětlují autoři:
„[Kromě] zlepšení zrakových schopností může toto nanozařízení sloužit jako integrovaný a světelně řízený systém v medicíně, který by mohl být užitečný při opravě zrakových funkcí i při podávání léků na oční choroby.“
Jedná se o časná zjištění, takže než vědci budou moci tuto techniku široce používat, bude zapotřebí více práce; tyto výsledky jsou však samy o sobě zajímavé a fascinující.
