Ученые разрабатывают наночастицы, способные дать людям встроенное ночное видение

27 August 2019

До испытаний на людях исследователи пока не дошли, но эксперименты на мышах дали положительные результаты. Недолгий период времени животные могли видеть инфракрасный свет.

Фото: Gang Han
Фото: Gang Han

Глаза людей и других млекопитающих могут обнаруживать свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нанометров. А ближний инфракрасный свет имеет более длинные волны — от 750 нм до 1,4 мкм. Человек может видеть в темноте с помощью тепловизионных камер, но они обычно громоздкие и неудобные. Ученые решили поэкспериментировать и попробовать дать мышам инфракрасное зрение, вводя в их глаза специальный тип наноматериала — наночастицы с повышением частоты(НСПЧ).

Эти наночастицы содержат редкоземельные элементы эрбий и иттербий. Они могут преобразовывать низкоэнергетические фотоны из ближнего инфракрасного излучения в более высокоэнергетический зеленый свет, который уже видеть человеческому глазу. Ученые нацелили НСПЧ на фоторецепторы в глазах мыши, прикрепив белок, связанный с молекулой сахара на поверхности фоторецептора. Затем они вводили НСПЧ в фоторецептор позади сетчатки.

Чтобы определить, могут ли инъецированные мыши видеть и обрабатывать инфракрасный свет, ученые провели несколько физиологических и поведенческих тестов. В одном их них они поместили мышей в Y-образный резервуар с водой. У одной ветви была платформа, на которую мыши могли взобраться, чтобы спастись от воды. Исследователи научили мышей плавать в направлении видимого света в форме треугольника, обозначавшего путь к спасению. А подобным образом освещенный круг обозначал ветку, где платформы нет. Затем исследователи заменили видимый свет на инфракрасный.

Результаты показали, что мыши с инъекцией видели треугольник и плыли к нему, а мыши без инъекции фигур не видели. Хотя способность сохранялась в течение по крайней мере десяти недель и не вызывала каких-либо заметных побочных эффектов, ученые хотят сделать способ более безопасным и увеличить чувствительность наноматериалов, прежде чем испытать его на людях. В настоящее время исследователи экспериментирует с двумя органическими красителями, пытаясь заменить ими редкоземельные элементы.

Фото: Gang Han

Другие материалы:

Ученые из США впервые воспроизвели исчезающий коралл в лабораторных условиях

NASA активировало атомные часы для автономных путешествий в космосе

Читайте свежий номер журнала «ММ»

Вернуться на главную страницу