Wissenschaftler aus der Universität von Massachusetts haben eine Möglichkeit entwickelt, Mäusen Nachtsicht zu geben. Mit nur einer einfachen Injektion, die Nanoantennen enthält, erhielten die Mäuse die Supermacht im Dunkeln sehen zu können.
Die Injektion ermöglicht es den Tieren, Licht jenseits des sichtbaren Spektrums in den Bereich des Infrarotlichts zu sehen. Die Auswirkungen der Injektion sind vorübergehend und beeinträchtigen das regelmäßige Sehen der Mäuse nicht. Die Forschung könnte der erste Schritt sein, um in der Lage zu seinzu Reparatursicht Schaden beim Menschen.
Hoffnung auf Sehbehinderung
„Mit dieser Forschung haben wir die Anwendungen unserer Nanopartikeltechnologie sowohl im Labor als auch translatorisch umfassend erweitert“, sagte Gang Han, Ph.D., Associate Professor für Biochemie und molekulare Pharmakologie.
„Mit dieser Nanoantenne können Wissenschaftler eine Reihe interessanter Fragen untersuchen, von der Interpretation visueller Signale durch das Gehirn bis zur Behandlung von Farbenblindheit.“
Wir verstehen das sichtbare Spektrum normalerweise als den Teil des elektromagnetischen Spektrums, der vom menschlichen Auge beobachtet werden kann. Ein normales menschliches Auge kann auf Wellenlängen von etwa 400 bis 700 Nanometern reagieren.
Dieser Bereich ist nur ein kleiner Ausschnitt aus dem gesamten elektromagnetischen Spektrum. Menschen können kein längerwelliges Licht wie Nahinfrarotlicht NIR oder Infrarotlicht ohne die Hilfe eines Geräts wie einer Nachtsichtbrille erfassen.
Temporäre Nachtsicht ohne Schutzbrille
Solche Geräte sind bei hellem Licht unbrauchbar. Um den Mäusen die Möglichkeit zu geben, im Dunkeln zu sehen, entwickelten die Forscher ein mit Lektinprotein konjugiertes Nanopartikel, das in Tröpfchen abgegeben werden kann.
Die Proteine eskortieren die Nanoantenne und haften an der Außenseite der retinalen Photorezeptoren der Mäuse. Sobald sie angebracht sind, wandeln die mikroskopischen Antennen NIR in sichtbares grünes Licht um.
Das grüne Licht wird von der Netzhautzelle gelesen und die gesendeten Bilder werden vom Gehirn als sichtbares Licht verstanden, ohne dass externe Hilfe oder Geräte erforderlich sind.
Der Forscher entwickelte eine Reihe von Tests, die die Mäuse durchführen sollten. Sie zeigten, dass die Mäuse nicht nur grundlegendes NIR-Licht wahrnehmen konnten, sondern auch komplexe Formen und Umrisse erfassen konnten.
Menschen könnten wählen, im Dunkeln zu sehen
Diese Muster waren auch bei hellem Licht sichtbar, was beweist, dass die Nanoantennen das normale Sehvermögen der Mäuse nicht beeinträchtigen. Nach zwei Wochen ließ die Wirkung der Injektion nach und hinterließ keine messbaren Auswirkungen auf die Mäuse.
„Wir glauben, dass diese Forschung einen großen Fortschritt auf dem Gebiet der Biotechnologie darstellt. Diese konzeptionelle Studie sollte den Weg zu zahlreichen kritischen Anwendungen durch die einzigartige Schaffung von NIR-Sehfähigkeiten bei Säugetieren ebnen und ein hohes Translationspotential aufweisen“, sagte Han.
„Darüber hinaus ist es sehr wahrscheinlich, dass der Himmel sowohl nachts als auch tagsüber sehr unterschiedlich aussieht. Wir können möglicherweise alle verborgenen Informationen der NIR- und IR-Strahlung im Universum anzeigen, die für unser bloßes Auge unsichtbar sind. ”
Die Forschung wurde veröffentlicht in Zellenjournal .