納米技術(shù)讓哺乳動物能夠看到紅外線

【資料簡介】

在一項新的研究中，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部的薛天（Tian Xue）課題組和美國馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Gang Han研究團隊報道，通過納米技術(shù)增強視力的小鼠能夠看見紅外光和可見光。在小鼠的眼睛中單次注射納米顆?？勺屗鼈兊募t外視覺保持長達10周，副作用小，即使在白天也可以看到紅外光，并具有足夠的特異性來區(qū)分不同的形狀。這些發(fā)現(xiàn)可能會導(dǎo)致人類紅外視覺技術(shù)的進步，包括在民用加密、安全和軍事行動中的潛在應(yīng)用。

圖片來自Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.01.038。

在這項新的研究中，這些研究人員開發(fā)出可在眼睛的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中發(fā)揮作用的納米顆粒。所開發(fā)出的納米顆粒能夠僅附著到感光細胞上，起著微小的紅外光傳感器的作用。當(dāng)紅外光照射到視網(wǎng)膜上時，這些納米顆粒捕獲較長的紅外線波長并發(fā)射較短的位于可見光范圍的波長。附近的視桿細胞和視錐細胞吸收這些較短的波長并向大腦發(fā)送正常信號，就像可見光照射到視網(wǎng)膜上一樣。

鮑進說，“在我們的實驗中，納米顆粒吸收波長約為980 nm的紅外光，并將它轉(zhuǎn)換為在535 nm處達到峰值的光，這就使得這種紅外線觀看起來像是綠色的光線。”

這些研究人員在小鼠體內(nèi)測試了這些納米顆粒，其中與人類一樣，小鼠不能自然地看到紅外線。接受納米顆粒注射的小鼠顯示出它們檢測到紅外光的無意識體征，比如它們的瞳孔收縮，而僅注射緩沖液的小鼠對紅外光沒有反應(yīng)