Ühekordne süstimine annab imetajatele öise nägemise
Nanotehnoloogia tipptasemel teadlased on teel näiliselt võimatuna: luues süsti, mis võimaldab meil pimedas näha. See uurimus avab ukse täiesti uutele terapeutilistele sekkumistele.
Imetaja silm suudab reageerida ainult väikesele lainepikkuste ribale.
Üldiselt on vahemik 400–700 nanomeetrit. Muidugi on kogu valgusspekter palju laiem.
Selle spektri pikemas otsas on infrapuna (NIR) ja infrapunavalgus (IR).
Seda tüüpi valgust ei suuda tuvastada ükski imetaja.
Öönägemisprillid võimaldavad kasutajal neid muidu nähtamatuid lainepikkusi tuvastada, kuid need on tülikad. Samuti saavad nad päevasel ajal valgust küllastunud ja ei tööta enam korralikult.
Hiljuti hakkasid Hiina teaduse ja tehnoloogia ülikooli ning Bostoni Massachusettsi ülikooli meditsiinikooli teadlased otsima viise imetajate nägemise suurendamiseks NIR-lainepikkustel, ilma et oleks vaja kanda kantavat tehnoloogiat.
Nanotehnoloogia ja visiooni integreerimine
Töö on osa uuest uurimislainest, mis on suunatud nanoosakeste integreerimisele bioloogiliste süsteemidega. Pisikeste andurite või seadmete lisamisel elusasse koesse võib olla võimalik anda kasulikke uusi võimalusi.
Kaasaegne meditsiin leiab selleks juba kasutusvõimalusi. Ühes ülevaates selgitavad autorid: "Nüüd on palju silmatorkavaid näiteid nanomaterjalide kasutamisest inimeste tervise parandamiseks, alates pildistamisest ja diagnostikast kuni terapeutiliste ja regeneratiivsete ravimiteni."
Värskeim uurimine ilmub ajakirjas Kamber. Gang Han, Ph.D. - kes on biokeemia ja molekulaarfarmakoloogia dotsent - juhatas teadlasi.
Oma töös selgitavad teadlased, kuidas nad hiirtele süstisid "fotoretseptoreid siduvaid muunduvaid nanoosakesi", mis võimaldasid loomadel pimedas näha.
Täpsemalt kasutasid nad subretinaalset süstimistehnikat, mida paljud silmaarstid nüüd tavaliselt kasutavad.
Uuenduslikud eksperimendid hõlmasid nn nanoantennide liimimist hiirte võrkkesta fotoretseptoritele. Seal olles muutsid nanoantennid NIR-valguse nähtavaks roheliseks. Niisiis, ilma igasuguse välise varustuse vajaduseta, suutsid närilised NIR-valgust tajuda.
Meeskond karjatas nanoantennid paika lektiini nanoosakestega.
Uus viis nägemisele lähenemiseks
Tehes hiirtele rea katseid, tõestas meeskond, et loomad suudavad NIR-valguses eristada keerukaid mustreid.
Kuna nanoantennid asetsesid fotoretseptoritega nii tihedalt, oli nanoosakeste käivitamiseks vaja ainult väga madalat NIR-valguse taset, võimaldades seeläbi valguse tajumist.
Oluline on see, et see ei mõjutanud loomade päevavalgust.
Umbes 2 nädala pärast kadus nende võime pimedas näha. Hiirtel ei ilmnenud kahjulikke mõjusid, näiteks põletikku ega rakusurma. Muidugi on leiud põnevad, kuid tagajärjed ulatuvad üle üldiste intriigide.
"Need nanoantennid võimaldavad teadlastel uurida mitmeid intrigeerivaid küsimusi alates sellest, kuidas aju visuaalseid signaale tõlgendab, kuni värvipimeduse ravini."
Gang Han, Ph.D.
Autorite sõnul võib "NIR-nägemisvõimega imetajate andmine sillutada teed ka kriitilistele tsiviil- ja sõjalistele rakendustele."
Muidugi, kuna see protseduur hõlmab silma süstimist, on selle üldine kasutamine piiratud. Kuid see võib avada ukse vähem invasiivsetele nägemise parandamise viisidele. Nagu autorid selgitavad:
"[Lisaks] visuaalsete võimete suurendamisele võib see nanoseade olla meditsiinis integreeritud ja valgusega juhitava süsteemina, mis võib olla kasulik nii nägemisfunktsioonide parandamisel kui ka silmahaiguste korral ravimite kohaletoimetamisel."
Need on varajased leiud, seega on vaja rohkem tööd, enne kui teadlased saavad tehnikat laialdaselt kasutada; juba praegu on need tulemused aga juba iseenesest intrigeerivad ja paeluvad.
