Będziemy mogli widzieć w ciemności. Dzięki nanocząsteczkom
Marzą ci się moce superbohatera? Mamy dobrą wiadomość. O ile na latanie i przenikanie przez ściany przyjdzie jeszcze poczekać, to umiejętność widzenia w ciemnościach jest już w zasięgu ręki. Jeśli dasz radę zrobić sobie zastrzyk w oczy.
Naukowcy z University of Massachusetts Medical School odkryli sposób, żeby myszy mogły widzieć promieniowanie podczerwone, którego ludzie nie potrafią zobaczyć.
Nie widzimy wszystkiego
To, co możemy ujrzeć jako ludzie, to tzw. "widmo widzialne". Jest to część spektrum elektromagnetycznego, które może być dostrzegane jako światło, ale może ono również przyjmować inne formy, takie jak fale radiowe lub światło ultrafioletowe.
Według NASA ludzie widzą fale o długości od 380 do 700 nanometrów. Dla porównania energia mikrofalowa (ta, która używana jest w mikrofalówce) wynosi od 1 milimetra do 1 mikrometra.
Ponieważ promieniowanie podczerwone ma dłuższe fale niż widmo widzialne, jest niewidoczne dla ludzkiego oka. To zresztą utrudniało badania, bo nie jest łatwo zbadać widzenie czegoś, czego samemu się nie dostrzega.
Będziesz widzieć w ciemnościach, ale najpierw zastrzyk
Naukowcom udało się opracować specjalne nanocząsteczki, które zawierają erb i iterb, czyli rzadkie pierwiastki metali. Dzięki nim możliwe jest przekształcenie podczerwieni w zielone światło o wyższej energii, które może być wykryte przez oczy ssaków.
Po stworzeniu tych nanocząsteczek naukowcy… wstrzyknęli je do oczu myszy, żeby zakotwiczyć je w fotoreceptorach i obserwować efekty. Jak powiedział główny badacz projektu dr Gang Han, "brzmi to przerażająco, ale rutynowo robi się takie rzeczy w szpitalach." O swoim eksperymencie opowiedział na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego w San Diego.
Widzieć niewidoczne
Ponieważ naukowcy sami nie potrafią widzieć podczerwieni, stworzyli system, który pozwolił im zaobserwować zmiany w postrzeganiu myszy.
Badacze ustawili zbiornik wody w kształcie litery Y i umieścili myszy w środku. Jedna ze ścieżek wyjścia ze zbiornika, miała platformę pomagającą myszom wyjść z wody. Ta ścieżka oznaczona była na końcu trójkątem podświetlonym widzialnym światłem.
Myszy zostały wcześniej wytrenowane tak, żeby pływały w kierunku trasy oznaczonej trójkątem, aby znaleźć wyjście z akwarium. W teście drugą, błędną trasę oznaczono na końcu literą "O", także podświetloną światłem.
Następnie naukowcy zamienili strony. Umieścili trójkąt i platformę do wyjścia tam, gdzie wcześniej było "O" i odwrotnie. Jednak zamiast światłem widzialnym badacze "podświetlili" kształty podczerwienią.
Efekt spełnił oczekiwania naukowców - myszy, którym wstrzyknięto nanocząsteczki, mogły łatwo zobaczyć "podświetlone" podczerwienią oznaczenia ścieżek i popłynęły do tej z trójkątem. Pozostałe nie mogły odróżnić stron i wybierały drogę w losowy sposób.
Narzędzie dla wojska?
Naukowców zaskoczyło to, że efekt utrzymywał się u myszy aż przez 10 tygodni.
Badacze spróbowali od razu sporządzić podobnie działające soczewki kontaktowe. Niestety okazało się, że nanocząsteczki muszą zostać wstrzyknięte bezpośrednio do fotoreceptorów oka, żeby zwiększyć ich czułość. Jest to niemożliwe poprzez umieszczenie soczewek.
Jednak dr Han stwierdził, że jego zespół nie poddaje się i nadal będzie próbował znaleźć na to jakieś rozwiązanie. Według niego, w przypadku opracowania takiej technologii, jednym z głównych zainteresowanych nowymi możliwościami może okazać się wojsko.