伍斯特——美國麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家開發(fā)出一種技術(shù)，通過簡(jiǎn)單的注射納米天線，為哺乳動(dòng)物提供夜視能力，使動(dòng)物能夠看到可見光譜以外的光，并進(jìn)入紅外范圍。視覺增強(qiáng)是暫時(shí)的，不會(huì)干擾動(dòng)物看到可見光的能力。這項(xiàng)研究也為探索大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和輔助視覺修復(fù)提供了翻譯機(jī)會(huì)。這項(xiàng)研究的細(xì)節(jié)發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。
UMMS大學(xué)生物化學(xué)和分子藥理學(xué)副教授韓剛博士說：“通過這項(xiàng)研究，我們廣泛擴(kuò)展了納米粒子技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室和翻譯中的應(yīng)用。“這些納米天線將使科學(xué)家能夠探索一些有趣的問題，從大腦如何解釋視覺信號(hào)到幫助治療色盲。”
可見光譜是人眼觀察到的電磁光譜的一部分。典型的哺乳動(dòng)物眼睛對(duì)大約400到700納米的波長有反應(yīng)。然而，這只是總電磁頻譜的一小部分。不可能檢測(cè)到更長波長的光，例如近紅外光或紅外光。沒有復(fù)雜笨重的電子設(shè)備，如夜視鏡的幫助，人眼無法看到近紅外或向大腦投射近紅外圖像。白天，這些護(hù)目鏡會(huì)變得飽和，失去操作能力。
在Cell論文中，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的韓和他的同事報(bào)道了凝集素蛋白結(jié)合納米顆粒的開發(fā)，該顆?？梢砸砸旱蔚男问竭f送。這些蛋白質(zhì)引導(dǎo)納米天線，并將它們“粘合”到小鼠視網(wǎng)膜感光細(xì)胞的外部。一旦固定在細(xì)胞上，這些微型天線將近紅外轉(zhuǎn)換成可見的綠光。視網(wǎng)膜中的細(xì)胞觀察綠光，圖像被大腦發(fā)送并解釋為可見光。沒有復(fù)雜設(shè)備的幫助，這將會(huì)發(fā)生。
研究人員開發(fā)了一系列測(cè)試來驗(yàn)證用納米粒子處理過的小鼠可以完全感知近紅外光。韓和他的同事證明，注射這些納米天線的小鼠不僅可以感知NIR光，還可以獲得NIR圖案視覺，甚至可以分辨復(fù)雜的形狀和圖案，如三角形和圓形。即使在陽光下，經(jīng)過處理的老鼠也能感知到這些光的模式，這表明納米粒子與傳統(tǒng)視覺并行工作。
此外，由于納米天線和感光器非常接近，極低功率的近紅外LED燈足以激活納米粒子。兩周后，這種能力逐漸消失，納米顆粒對(duì)小鼠或其視力沒有影響。
“我們認(rèn)為，這項(xiàng)研究是生物技術(shù)領(lǐng)域的重大進(jìn)展。這項(xiàng)發(fā)人深省的研究應(yīng)該通過創(chuàng)造哺乳動(dòng)物獨(dú)特的近紅外視覺能力，為許多關(guān)鍵應(yīng)用鋪平道路，并具有很高的轉(zhuǎn)化潛力，”韓說?！岸?，晚上和白天，天空很可能看起來很不一樣。我們也許可以看到宇宙中所有隱藏的近紅外和紅外輻射的信息，這些信息是我們?nèi)庋劭床坏降??！?
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