納米技術(shù)讓哺乳動(dòng)物能夠看到紅外線

【資料簡(jiǎn)介】

在一項(xiàng)新的研究中，中國(guó)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(guó)馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Gang Han研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道，通過(guò)納米技術(shù)增強(qiáng)視力的小鼠能夠看見(jiàn)紅外光和可見(jiàn)光。在小鼠的眼睛中單次注射納米顆?？勺屗鼈兊募t外視覺(jué)保持長(zhǎng)達(dá)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(lái)區(qū)分不同的形狀。這些發(fā)現(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致人類紅外視覺(jué)技術(shù)的進(jìn)步，包括在民用加密、安全和軍事行動(dòng)中的潛在應(yīng)用。

圖片來(lái)自Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.01.038。

在這項(xiàng)新的研究中，這些研究人員開(kāi)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(kāi)發(fā)出的納米顆粒能夠僅附著到感光細(xì)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(shí)，這些納米顆粒捕獲較長(zhǎng)的紅外線波長(zhǎng)并發(fā)射較短的位于可見(jiàn)光范圍的波長(zhǎng)。附近的視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞吸收這些較短的波長(zhǎng)并向大腦發(fā)送正常信號(hào)，就像可見(jiàn)光照射到視網(wǎng)膜上一樣。

鮑進(jìn)說(shuō)，“在我們的實(shí)驗(yàn)中，納米顆粒吸收波長(zhǎng)約為980 nm的紅外光，并將它轉(zhuǎn)換為在535 nm處達(dá)到峰值的光，這就使得這種紅外線觀看起來(lái)像是綠色的光線。”

這些研究人員在小鼠體內(nèi)測(cè)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(cè)到紅外光的無(wú)意識(shí)體征，比如它們的瞳孔收縮，而僅注射緩沖液的小鼠對(duì)紅外光沒(méi)有反應(yīng)