UMMS科學(xué)家開發(fā)了一種可以為哺乳動物提供夜視的技術(shù)

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)，通過簡單的注射納米天線，為哺乳動物提供夜視能力，使動物能夠看到可見光譜以外的光，并進入紅外范圍。視覺增強是暫時的，不會干擾動物看到可見光的能力。這項研究也為探索大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和輔助視覺修復(fù)提供了翻譯機會。這項研究的細節(jié)發(fā)表在《細胞》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：“通過這項研究，我們廣泛擴展了納米粒子技術(shù)在實驗室和翻譯中的應(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。典型的哺乳動物眼睛對大約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，這些護目鏡會變得飽和，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)膜感光細胞的外部。一旦固定在細胞上，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，這將會發(fā)生。

研究人員開發(fā)了一系列測試來驗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，納米顆粒對小鼠或其視力沒有影響。

“我們認為，這項研究是生物技術(shù)領(lǐng)域的重大進展。這項發(fā)人深省的研究應(yīng)該通過創(chuàng)造哺乳動物獨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)庋劭床坏降摹！?

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