يعطي حقنة واحدة للثدييات رؤية ليلية
يسير العلماء في طليعة تكنولوجيا النانو على طريق ما يبدو مستحيلًا: صنع حقنة تسمح لنا بالرؤية في الظلام. يفتح هذا البحث الباب أمام تدخلات علاجية جديدة.
يمكن أن تستجيب عين الثدييات فقط لمجموعة صغيرة من الأطوال الموجية.
بشكل عام ، النطاق هو 400-700 نانومتر. بالطبع ، الطيف الكامل للضوء أوسع بكثير.
في الطرف الأطول من هذا الطيف يوجد بالقرب من الأشعة تحت الحمراء (NIR) وضوء الأشعة تحت الحمراء (IR).
لا تستطيع أي ثدييات اكتشاف هذه الأنواع من الضوء.
تسمح نظارات الرؤية الليلية للمستخدم باكتشاف هذه الأطوال الموجية غير المرئية ، لكنها مرهقة. أيضًا ، أثناء النهار ، تصبح مشبعة بالضوء ولم تعد تعمل بشكل صحيح.
في الآونة الأخيرة ، بدأ الباحثون في جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين وكلية الطب بجامعة ماساتشوستس في بوسطن في البحث عن طرق لتعزيز الرؤية في الثدييات بأطوال موجات NIR دون الحاجة إلى التكنولوجيا القابلة للارتداء.
دمج تقنية النانو والرؤية
يشكل العمل جزءًا من موجة جديدة من الأبحاث التي تركز على دمج الجسيمات النانوية مع الأنظمة البيولوجية. من خلال إدخال أجهزة استشعار أو أجهزة صغيرة في الأنسجة الحية ، قد يكون من الممكن نقل قدرات جديدة مفيدة.
الطب الحديث يجد بالفعل استخدامات لهذا الغرض. في إحدى المراجعات ، أوضح المؤلفون ، "هناك الآن العديد من الأمثلة البارزة للمواد النانوية المستخدمة لتحسين صحة الإنسان ، في مجالات تتراوح من التصوير والتشخيص إلى العلاجات والطب التجديدي."
يظهر آخر تحقيق في المجلة خلية. جانج هان ، دكتوراه. - وهو أستاذ مشارك في الكيمياء الحيوية وعلم العقاقير الجزيئي - قاد العلماء.
في ورقتهم ، شرح العلماء كيف قاموا بحقن "جسيمات نانوية لتحويل مستقبلات الضوء" في الفئران ، مما سمح للحيوانات بالرؤية في الظلام.
وبشكل أكثر تحديدًا ، استخدموا تقنية الحقن تحت الشبكية ، والتي يستخدمها الآن العديد من أطباء العيون بشكل شائع.
تضمنت التجارب المبتكرة "لصق" ما يسمى nanoantennae بالمستقبلات الضوئية الشبكية للفئران. بمجرد الوصول إلى هناك ، حولت nanoantennae ضوء NIR إلى ضوء أخضر مرئي. لذلك ، دون الحاجة إلى أي معدات خارجية ، كانت القوارض قادرة على إدراك ضوء NIR.
استخدم الفريق جسيمات الليكتين النانوية لرعاية النانواتين في مكانها.
طريقة جديدة لمقاربة الرؤية
من خلال إخضاع الفئران لسلسلة من الاختبارات ، أثبت الفريق أن الحيوانات يمكنها تمييز الأنماط المعقدة في ضوء NIR.
أيضًا ، نظرًا لأن nanoantennae وُضعت بالقرب من المستقبلات الضوئية ، كانت هناك حاجة فقط إلى مستويات منخفضة جدًا من ضوء NIR لتحريك الجسيمات النانوية ، مما يسمح بإدراك الضوء.
الأهم من ذلك ، أن هذا لم يؤثر على رؤية الحيوانات في ضوء النهار.
بعد حوالي أسبوعين ، تلاشت قدرتهم على الرؤية في الظلام. يبدو أن الفئران لا تعاني من أي آثار سلبية ، مثل الالتهاب أو موت الخلايا. بالطبع ، النتائج رائعة ، لكن الآثار المترتبة عليها تتجاوز المؤامرة العامة.
"ستسمح هذه النانوان للعلماء باستكشاف عدد من الأسئلة المثيرة للاهتمام ، من كيفية تفسير الدماغ للإشارات المرئية للمساعدة في علاج عمى الألوان."
جانج هان ، دكتوراه.
وفقًا للمؤلفين ، "منح الثدييات بقدرة رؤية NIR يمكن أيضًا أن يمهد الطريق للتطبيقات المدنية والعسكرية الحرجة."
بالطبع ، لأن هذا الإجراء ينطوي على حقنة في العين ، فإن استخدامه العام سيكون محدودًا. ومع ذلك ، قد يفتح الباب أمام طرق أقل توغلًا لتحسين البصر. كما يشرح المؤلفون:
"بالإضافة إلى تحسين القدرة البصرية ، يمكن أن يعمل جهاز النانو هذا كنظام متكامل وخاضع للتحكم في الضوء في الطب ، والذي يمكن أن يكون مفيدًا في إصلاح الوظيفة البصرية وكذلك في توصيل الأدوية لأمراض العين."
هذه نتائج مبكرة ، لذا ستكون هناك حاجة إلى مزيد من العمل قبل أن يتمكن العلماء من استخدام التقنية على نطاق واسع ؛ ومع ذلك ، فإن هذه النتائج بالفعل مثيرة للاهتمام ورائعة في حد ذاتها.
