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来自研究机构

纳米技术使老鼠能够在红外线中看到

戴特:
2月28日,二千零一十九
来源:
细胞压力机
总结:
通过纳米技术增强视力的老鼠能够看到红外线和可见光,报告一项新的研究。在小鼠的眼睛中单次注射纳米颗粒,可使其红外视觉长达10周,副作用最小,让他们即使在白天也能看到红外线,并且有足够的特异性来区分不同的形状。
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这个图形摘要展示了可注射的光感受器结合粒子如何能够将光子从高能形式转换为高能形式,从而使老鼠在不损害正常视力和相关行为反应的情况下发展红外视觉。
学分:Ma等人/当代生物学

通过纳米技术增强视力的老鼠能够看到红外线和可见光,报道了2月28日发表在杂志上的一项研究细胞.在小鼠的眼睛中单次注射纳米颗粒,可使其红外视觉长达10周,副作用最小,让他们即使在白天也能看到红外线,并且有足够的特异性来区分不同的形状。这些发现可能导致人类红外视觉技术的进步,包括民用加密的潜在应用,安全性,以及军事行动。

人类和其他哺乳动物只能看到一系列被称为可见光的波长,包括彩虹的波长。但是红外辐射,波长较长,就在我们身边。人,动物和物体散发热量时发出红外光,物体也能反射红外光。

中国科技大学资深作者田雪说:“人类的自然视觉所能感知到的可见光只占电磁频谱的很小一部分。”“比可见光长或短的电磁波携带大量信息。”

由中国科技大学的薛、金宝以及麻省大学医学院的韩刚领导的一个多学科的科学家小组,开发了纳米技术来处理眼睛的现有结构。

“当光线进入眼睛并击中视网膜时,这些杆状细胞和锥状细胞——或者感光细胞——用可见光波长吸收光子,并向大脑发送相应的电信号,”韩说。“因为红外波长太长,不能被光感受器吸收,我们无法感知它们。”

在这项研究中,科学家们制造出的纳米粒子能够紧紧地固定在感光细胞上,并充当微型红外线传感器。当红外线照射到视网膜时,纳米颗粒捕获较长的红外波长,并在可见光范围内发射较短的波长。附近的棒状或圆锥形吸收较短的波长并向大脑发送正常信号,好像可见光击中了视网膜。

“在我们的实验中,纳米颗粒吸收波长约980纳米的红外光,并将其转化为峰值为535纳米的光。这使得红外光看起来像绿色,”鲍说。

研究人员在老鼠身上测试了纳米颗粒,哪一个,像人类一样,无法自然看到红外线。接受注射的小鼠表现出无意识的身体信号,他们正在检测红外光,比如他们的瞳孔收缩,而只注射缓冲液的小鼠对红外光没有反应。

为了测试老鼠是否能理解红外线,研究人员设置了一系列的迷宫任务,让老鼠在白天可以看到红外线。与可见光同步。

在极少数情况下,注射的副作用,如角膜混浊,但在不到一周内消失。这可能是由于注射过程本身造成的,因为只注射缓冲液的小鼠具有类似的副作用率。其他的测试发现在视网膜下注射后视网膜结构没有损伤。

“在我们的研究中,我们已经证明,杆状物和锥状物都能结合这些纳米颗粒,并被近红外光激活,”薛说。“所以我们相信这项技术也能在人类的眼睛中发挥作用,不仅用于产生超视力,也用于治疗人类红光视力缺陷。”

目前的红外技术依赖于探测器和照相机,这些探测器和照相机通常受到环境光照的限制,需要外部电源。研究人员认为,生物集成纳米颗粒更适合用于民用加密的潜在红外应用,安全性,以及军事行动。“将来,我们认为,利用新型的有机纳米颗粒可能还有改进这项技术的空间,由FDA批准的化合物制成,这似乎会产生更明亮的红外视觉,”韩说。

研究人员还认为,可以做更多的工作来微调纳米颗粒的发射光谱,以适应人类的眼睛。与老鼠的眼睛相比,它们的中心视觉利用的锥体多于视杆。薛说:“这是一个令人兴奋的课题,因为我们在这里实现的技术最终会使人类看到超出我们自然能力的东西。”

故事来源:

资料提供者细胞压力机.注意:内容可以根据样式和长度进行编辑。


日记帐引用

  1. 于倩玛Jin Bao袁伟张詹俊丽向宇舟常琳婉黄丽玲杨朝韩刚田雪。通过可注射和自供电视网膜纳米天线的哺乳动物近红外图像视觉.细胞,2019;多伊:10.1016/J.电池2019.01.038

引用这一页

细胞压力机“纳米技术使老鼠能够在红外线中看到。”《科学日报》。betway必威安卓betway必威安卓科学日报,2019年2月28日。 .
细胞压力机(2019)2月28日)。纳米技术使老鼠能够在红外线中看到。 betway必威安卓.3月1日检索,2019来自www.sciebetway必威安卓ncedaily.com/releases/2019/02/190228141412.htm
细胞压力机“纳米技术使老鼠能够在红外线中看到。”《科学日报》。betway必威安卓www.betway必威安卓sciencedaily.com/releases/2019/02/190228141412.htm(3月1日访问)2019)。

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