Los ratones con visión mejorada por la nanotecnología pudieron ver la luz infrarroja y la luz visible, informa un estudio publicado el 28 de febrero en la revista Celda . Una sola inyección de nanopartículas en los ojos de los ratones otorgó visión infrarroja durante hasta 10 semanas con efectos secundarios mínimos, lo que les permitió ver la luz infrarroja incluso durante el día y con suficiente especificidad para distinguir entre diferentes formas. Estos hallazgos podrían conducir aavances en tecnologías de visión infrarroja humana, incluidas aplicaciones potenciales en encriptación civil, seguridad y operaciones militares.
Los humanos y otros mamíferos se limitan a ver un rango de longitudes de onda de luz llamada luz visible, que incluye las longitudes de onda del arco iris. Pero la radiación infrarroja, que tiene una longitud de onda más larga, nos rodea. Las personas, los animales y los objetos emiten infrarrojosa medida que emiten calor, y los objetos también pueden reflejar la luz infrarroja.
"La luz visible que puede ser percibida por la visión natural del ser humano ocupa solo una fracción muy pequeña del espectro electromagnético", dice el autor principal Tian Xue de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China. "Las ondas electromagnéticas son más largas o más cortas que la luz visible".llevar mucha información "
Un grupo multidisciplinario de científicos dirigido por Xue y Jin Bao en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, así como Gang Han en la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts, desarrolló la nanotecnología para trabajar con las estructuras existentes del ojo.
"Cuando la luz entra al ojo y golpea la retina, los bastones y conos, o células fotorreceptoras, absorben los fotones con longitudes de onda de luz visible y envían las señales eléctricas correspondientes al cerebro", dice Han. "Porque las longitudes de onda infrarrojas también lo sondeseamos ser absorbidos por los fotorreceptores, no podemos percibirlos "
En este estudio, los científicos fabricaron nanopartículas que pueden anclarse firmemente a las células fotorreceptoras y actuar como pequeños transductores de luz infrarroja. Cuando la luz infrarroja golpea la retina, las nanopartículas capturan las longitudes de onda infrarrojas más largas y emiten longitudes de onda más cortas dentro del rango de luz visible.la varilla o cono cercano absorbe la longitud de onda más corta y envía una señal normal al cerebro, como si la luz visible hubiera golpeado la retina.
"En nuestro experimento, las nanopartículas absorbieron luz infrarroja de alrededor de 980 nm de longitud de onda y la convirtieron en luz que alcanzó su punto máximo a 535 nm, lo que hizo que la luz infrarroja apareciera como el color verde", dice Bao.
Los investigadores probaron las nanopartículas en ratones, que, al igual que los humanos, no pueden ver el infrarrojo de forma natural. Los ratones que recibieron las inyecciones mostraron signos físicos inconscientes de que estaban detectando luz infrarroja, como la contracción de sus pupilas, mientras que los ratones inyectaban solo la solución tampónno respondió a la luz infrarroja.
Para probar si los ratones podían entender la luz infrarroja, los investigadores establecieron una serie de tareas de laberinto para mostrar que los ratones podían ver el infrarrojo en condiciones de luz diurna, simultáneamente con luz visible.
En casos raros, los efectos secundarios de las inyecciones, como córneas turbias, ocurrieron pero desaparecieron en menos de una semana. Esto puede haber sido causado por el proceso de inyección solo porque los ratones que solo recibieron inyecciones de la solución tampón tuvieron una tasa similar de estosefectos secundarios. Otras pruebas no encontraron daños en la estructura de la retina después de las inyecciones sub-retinianas.
"En nuestro estudio, hemos demostrado que tanto los bastones como los conos se unen a estas nanopartículas y fueron activados por la luz infrarroja cercana", dice Xue. "Así que creemos que esta tecnología también funcionará en los ojos humanos, no solo para generar super visiónpero también para soluciones terapéuticas en déficit de visión del color rojo humano "
La tecnología infrarroja actual se basa en detectores y cámaras que a menudo están limitados por la luz del día y necesitan fuentes de energía externas. Los investigadores creen que las nanopartículas biointegradas son más deseables para posibles aplicaciones infrarrojas en el cifrado civil, la seguridad y las operaciones militares ".En el futuro, creemos que puede haber espacio para mejorar la tecnología con una nueva versión de nanopartículas de base orgánica, hechas de compuestos aprobados por la FDA, que parecen dar como resultado una visión infrarroja aún más brillante ", dice Han.
Los investigadores también piensan que se puede hacer más trabajo para ajustar el espectro de emisión de las nanopartículas para adaptarse a los ojos humanos, que utilizan más conos que bastones para su visión central en comparación con los ojos de los ratones ". Este es un tema emocionante debido a la tecnología que utilizamoshecho posible aquí podría eventualmente permitir a los seres humanos ver más allá de nuestras capacidades naturales ", dice Xue.
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