Одноразове введення дає ссавцям нічний зір
Вчені, що передові нанотехнології, йдуть шляхом, здавалося б, неможливим: створення ін’єкції, яка дозволяє нам бачити в темряві. Це дослідження відкриває двері для нових терапевтичних втручань.
Око ссавців може реагувати лише на невелику смугу довжин хвиль.
Як правило, діапазон становить 400–700 нанометрів. Звичайно, повний спектр світла набагато ширший.
На більш віддаленому кінці цього спектра знаходиться ближнє інфрачервоне (NIR) та інфрачервоне світло (IR).
Жодні ссавці не можуть виявити такі типи світла.
Окуляри нічного бачення дозволяють користувачеві виявляти невидимі в іншому випадку довжини хвиль, але вони громіздкі. Крім того, в денні умови вони насичуються світлом і більше не функціонують належним чином.
Нещодавно дослідники з Університету науки і технологій Китаю та Університету Массачусетсу в Бостоні почали шукати способи покращити зір у ссавців на довжинах хвиль NIR без необхідності використання носимих технологій.
Інтеграція нанотехнологій та бачення
Робота є частиною нової хвилі досліджень, спрямованих на інтеграцію наночастинок з біологічними системами. Вставивши незначні датчики або пристрої в живу тканину, можливо, можна буде надати корисні нові можливості.
Сучасна медицина вже знаходить для цього застосування. В одному огляді автори пояснюють: "Зараз існує багато яскравих прикладів використання наноматеріалів для поліпшення здоров'я людини в таких сферах, як візуалізація та діагностика, терапія та регенеративна медицина".
Останнє розслідування з'являється в журналі Клітинка. Ган Хан, к.е.н. - який є доцентом кафедри біохімії та молекулярної фармакології, - керували вчені.
У своїй роботі вчені пояснюють, як вони вводили мишам наночастинки, що зв’язують фоторецептори, що дозволяли тваринам бачити в темряві.
Більш конкретно, вони використовували техніку ін’єкції субретиналу, яку зараз використовують багато офтальмологи.
Інноваційні експерименти передбачали "приклеювання" так званих наноантен до фоторецепторів сітківки мишей. Опинившись там, наноантени перетворили світло NIR у видиме зелене світло. Отже, без необхідності будь-якого зовнішнього обладнання, гризуни змогли сприймати NIR-світло.
Команда використовувала наночастинки лектину, щоб захистити наноантени від місця.
Новий спосіб наближення до бачення
Проводячи мишей за допомогою низки тестів, команда довела, що тварини можуть розрізняти складні візерунки в світлі NIR.
Крім того, оскільки наноантени розташовувались так близько до фоторецепторів, для спрацьовування наночастинок були потрібні лише дуже низькі рівні NIR-світла, тим самим дозволяючи сприймати світло.
Важливо те, що це не впливало на денний зір тварин.
Приблизно через 2 тижні здатність бачити в темряві стихала. Миші, здається, не відчували негативних наслідків, таких як запалення або загибель клітин. Звичайно, висновки зачаровують, але наслідки виходять за рамки загальної інтриги.
"Ці наноантени дозволять вченим дослідити низку інтригуючих питань: від того, як мозок інтерпретує зорові сигнали, і допомагає лікувати дальтонізм".
Ган Хан, к.е.н.
На думку авторів, "наділення ссавців здатністю бачити NIR також може прокласти шлях для критичних цивільних та військових застосувань".
Звичайно, оскільки ця процедура передбачає ін’єкцію в око, загальне її використання буде обмеженим. Однак це може відкрити двері для менш інвазивних способів поліпшення зору. Як пояснюють автори:
"[На додаток до поліпшення зорових здібностей, цей нанопристрій може служити інтегрованою та контрольованою світлом системою в медицині, яка може бути корисною для відновлення зорової функції, а також для доставки ліків від очних захворювань".
Це ранні знахідки, тому буде потрібно більше роботи, перш ніж вчені зможуть широко використовувати цю техніку; однак уже ці результати самі по собі інтригуючі та захоплюючі.
