Еднократното инжектиране дава на бозайниците нощно виждане
Учените от авангарда на нанотехнологиите са на път към привидно невъзможното: създаване на инжекция, която ни позволява да виждаме в тъмното. Това изследване отваря вратата за чисто нови терапевтични интервенции.
Окото на бозайниците може да реагира само на малка лента с дължини на вълната.
Обикновено обхватът е 400–700 нанометра. Разбира се, пълният спектър на светлината е много по-широк.
В по-дългия край на този спектър има близо инфрачервена (NIR) и инфрачервена светлина (IR).
Никой бозайник не може да открие този тип светлина.
Очилата за нощно виждане позволяват на потребителя да открива тези иначе невидими дължини на вълната, но те са тромави. Също така, през деня те се насищат със светлина и вече не функционират правилно.
Наскоро изследователи от Университета за наука и технологии в Китай и Университета на Масачузетс в Медицинското училище в Бостън започнаха да търсят начини за подобряване на зрението при бозайници с NIR дължини на вълната, без да е необходима технология за носене.
Интегриране на нанотехнологии и визия
Работата е част от нова вълна от изследвания, фокусирани върху интегрирането на наночастици с биологични системи. Чрез вмъкване на малки сензори или устройства в живата тъкан може да е възможно да се придадат полезни нови възможности.
Съвременната медицина вече намира приложения за това. В един преглед авторите обясняват: „В момента има много видни примери за наноматериали, използвани за подобряване на човешкото здраве, в области, вариращи от образна диагностика и терапия до терапевтична и регенеративна медицина.“
Последното разследване се появява в списанието Клетка. Д-р Ганг Хан - който е доцент по биохимия и молекулярна фармакология - ръководи учените.
В своя доклад учените обясняват как са инжектирали „наночастици, свързващи фоторецепторите, конверсионни“ в мишки, което позволява на животните да виждат на тъмно.
По-конкретно, те използваха техника за инжектиране на субретинали, която много офталмолози сега често използват.
Иновативните експерименти включват „залепване“ на така наречените наноантени към фоторецепторите на ретината на мишки. Веднъж там, наноантените преобразуваха NIR светлината във видима зелена светлина. Така че, без да е необходимо външно оборудване, гризачите успяха да възприемат NIR светлина.
Екипът използва лектинови наночастици, за да пази наноантените на място.
Нов начин за подход към визията
Чрез провеждане на мишки чрез поредица от тестове, екипът доказа, че животните могат да различават сложни модели в NIR светлина.
Освен това, тъй като наноантените бяха разположени толкова близо до фоторецепторите, бяха необходими само много ниски нива на NIR светлина, за да задействат наночастиците, като по този начин позволи възприемането на светлината.
Важното е, че това не е повлияло зрението на дневната светлина на животните.
След около 2 седмици способността им да виждат на тъмно изчезва. Изглежда, че мишките не изпитват неблагоприятни ефекти, като възпаление или клетъчна смърт. Разбира се, констатациите са очарователни, но последиците се простират отвъд общата интрига.
„Тези наноантени ще позволят на учените да изследват редица интригуващи въпроси, от това как мозъкът интерпретира визуалните сигнали до подпомагане на лечението на цветна слепота.“
Д-р Ганг Хан
Според авторите „даряването на бозайници с капацитет за зрение NIR може също да проправи пътя за критични граждански и военни приложения“.
Разбира се, тъй като тази процедура включва инжектиране в окото, нейното общо приложение ще бъде ограничено. Това обаче може да отвори вратата към по-малко инвазивни начини за подобряване на зрението. Както обясняват авторите:
„[В допълнение към подобряването на зрителните способности, това наноустройство може да служи като интегрирана и контролирана от светлина система в медицината, която може да бъде полезна при възстановяването на зрителната функция, както и при доставката на лекарства за очни заболявания.“
Това са ранни открития, така че ще е необходима повече работа, преди учените да могат да използват техниката широко; обаче вече тези резултати са интригуващи и очарователни сами по себе си.
