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      可注射納米粒子給小鼠紅外視覺
      
			
      
				2019-07-30 14:12:13
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      人類和其他哺乳動物僅限于看到一系列被稱為可見光的光波長，其中包括彩虹的波長。但是，具有更長波長的紅外輻射就在我們身邊。人，動物和物體在發(fā)熱時發(fā)出紅外光，物體也能反射紅外光?，F(xiàn)在，馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院，中國科技大學(xué)和中國腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越中心的一組研究人員開發(fā)出了一種技術(shù)，可以為哺乳動物提供夜視功能。在小鼠眼中單次注射納米天線可使紅外視覺長達10周，副作用最小，即使在白天也可以看到近紅外光，并具有足夠的特異性來區(qū)分不同的形狀。
      

      可注射納米粒子給小鼠紅外視覺
      

      可見光譜是人眼觀察到的電磁波譜的一部分。典型的哺乳動物眼睛將響應(yīng)約400至700nm(納米)的波長。
      

      然而，這僅占全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(NIR)光或紅外光。
      

      人眼無法看到NIR或?qū)IR圖像投射到大腦，而無需借助復(fù)雜而笨重的電子設(shè)備，例如夜視鏡。在白天，這些護目鏡變得飽和，失去了運作能力。
      

      研究報告的共同作者，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究員田雪博士說：“可以通過人類自然視覺感知的可見光只占電磁頻譜的一小部分。”
      

      “比可見光更長或更短的電磁波攜帶大量信息。”
      

      “通過這項研究，我們在實驗室和翻譯中廣泛擴展了納米粒子技術(shù)的應(yīng)用。這些nanoantennae將允許科學(xué)家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，“馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Gang Han博士說。
      

      在這項研究中，科學(xué)家開發(fā)了凝集素蛋白質(zhì)結(jié)合的納米粒子，可以以液滴形式傳遞。
      

      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)膜光感受器的外部。一旦固定在細胞上，這些微觀天線將NIR轉(zhuǎn)換成可見的綠光。
      

      視網(wǎng)膜細胞觀察到綠光，并且圖像被大腦發(fā)送和解釋為可見光。沒有復(fù)雜設(shè)備的幫助就會發(fā)生這種情況。
      

      研究人員還開發(fā)了一系列測試，以驗證用納米粒子處理的小鼠完全能夠感知NIR光。
      

      他們證明注射這些納米天線的小鼠不僅可以感知近紅外光，還可以獲得近紅外光譜圖，甚至可以區(qū)分復(fù)雜的形狀圖案，如三角形和圓形。
      

      即使在日光條件下，經(jīng)處理的小鼠也能夠感知這些光圖案，表明納米粒子與傳統(tǒng)視覺平行工作。
      

      此外，由于納米天線和光感受器的緊密接近，極低功率的近紅外LED燈足以激活納米粒子。
      

      兩周后，該能力逐漸消失，納米粒子對小鼠或其視力沒有留下任何影響。
      

      “我們相信這項研究是生物技術(shù)領(lǐng)域的一項重大進展。這項發(fā)人深省的研究應(yīng)該通過獨特的哺乳動物近紅外視覺能力創(chuàng)造為眾多關(guān)鍵應(yīng)用鋪平道路并具有很高的翻譯潛力，“韓博士說。
      

      “而且，在夜晚和白天，天空很可能看起來非常不同。我們可能有能力查看宇宙中近紅外和紅外輻射的所有隱藏信息，這是我們?nèi)庋劭床坏降摹?ldquo;
      
			

			
        
      
			
      
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