Ученые говорят, что наночастицы могут дать людям возможность видеть в темноте – 27.08.2009

Группа ученых утверждает, что использовала наночастицы, чтобы дать обычным мышам возможность видеть ближний инфракрасный свет. Этот прогресс в процессе создания версий этих наночастиц позволит в будущем люди могли бы иметь встроенное ночное видениебез необходимости использования специальных линз.

Исследователи представят свои результаты на Национальной осенней выставке 2019 года Американского химического общества (ACS), крупнейшего в мире научного общества.

  

«Когда мы смотрим на вселенную, мы видим только видимый свет, – говорит Ганг Хан, главный исследователь проекта, который представит работу на собрании, – но если бы у нас было ближнее инфракрасное зрение, мы могли бы видеть вселенную совершенно по-новому». Мы могли бы сделать инфракрасную астрономию невооруженным глазомили ночного видения без громоздкого оборудования. "

Глаза людей и других млекопитающих могут обнаружить свет между длины волн 400 и 700 нм (нм), С другой стороны, ближний инфракрасный (NIR) свет имеет более длинные волны: от 750 нм до 1,4 мкм.

Тепловизионные камеры, которые стали популярными в таких фильмах, как Predator, могут помочь людям видеть в темноте при обнаружении NIR-излучения, испускаемого организмами или объектамиНо эти устройства обычно громоздки и неудобны.

Хан и его коллеги задались вопросом, могут ли они дать мышам NIR-зрение, вводя в их глаза специальный тип наноматериала, называемый Восходящие конверсионные наночастицы (UCNP), Эти наночастицы, которые содержат элементы эрбия и итербия, могут преобразовать фотоны с низкой энергией из ближнего света в зеленый свет что глаза млекопитающих могут видеть.

В документе, опубликованном ранее в этом году, который находится в Медицинской школе Массачусетского университета, исследователи указали UCNP на фоторецепторы в глазах мыши связывая белок, который связывается с молекулой сахара на поверхности фоторецептора.

Затем они вводили UCNP, связывающиеся с фоторецептором, позади сетчатки мышей. Чтобы определить, могли ли они увидеть и обработать свет NIR мысленноКоманда провела несколько физиологических и поведенческих тестов.

Например, в одном тесте исследователи поместили мышей в Y-образный резервуар для воды. У ветви танка была платформа, куда мыши могли забраться, чтобы спастись от воды. Исследователи научили их плыть к видимому свету в форме треугольника, который обозначил путь к спасению. Аналогичным образом освещенный круг обозначил тот без платформы.

Затем исследователи заменили видимый свет на NIR. "Мыши с инъекцией частиц могли ясно видеть треугольник и плыть к немуНо те, кому этого не хватало, не могли увидеть или различить разницу между двумя формами », – говорит Хан.

Хотя UCNP сохранялся в глазах мышей в течение по меньшей мере 10 недель и не вызывало заметных побочных эффектовХан хочет улучшить безопасность и чувствительность наноматериалов, прежде чем рассматривать их тестирование на людях.

«UCNPs являются неорганическими, и у них есть некоторые недостатки, – говорит Хан. – Биосовместимость не совсем ясна, и нам необходимо улучшить яркость наночастиц для использования человеком».

Сейчас команда экспериментирует с UCNP, состоящим из двух органических красителей. «Мы показали, что мы можем сделать органический UCNP с гораздо лучшей яркостью по сравнению с неорганическими », – говорит он. Эти органические наночастицы могут излучать зеленый или синий свет. В дополнение к улучшению свойств. Одним из следующих этапов проекта может стать перевод технологии на лучшего друга человека.

«Если бы у нас была супер-собака, которая могла видеть свет NIR, мы могли бы проецировать рисунок на теле нарушителя закона на расстоянии, и собака могла бы поймать их, не мешая другим людям», – говорит Хан.

Помимо способностей супергероев, технологии также могут иметь важное значение медицинские приложения, таких как лечение заболеваний глаз. «На самом деле мы изучаем, как использовать NIR light для высвобождения препарата из UNCP, особенно в фоторецепторах», – говорит Хан.

Источник: DPA