تمكن العلماء الصينيون و الأمريكيون من جعل الفئران ترى في ضلام

قام علماء من الولايات المتحدة والصين بتطوير جسيمات متناهية الصغر قابلة للحقن والتي يمكن أن تعطي البشر وغيرهم من 

الثدييات القدرة على الرؤية في الظلام.

نشر فريق البحث من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين وكلية طب جامعة ماساتشوستس نتائج ما توصلوا إليه في مجلة "Cell" العلمية ، وهي مجلة علمية عالمية معروفة مقرها ماساتشوستس ، في 28 فبراير.

ابتكر باحثون من الولايات المتحدة والصين "جسيمات متناهية الصغر في العين" تستطيع اكتشاف الضوء غير المرئي القريب من الأشعة تحت الحمراء (NIR). تعمل تقنية النانو من خلال الارتباط مع خلايا الشبكية في العين التي تحول الضوء إلى إشارات كهربائية.

وقد أوضح البروفيسور جانج هان ، عالم الكيمياء الحيوية في كلية الطب في جامعة ماساتشوستس: "عندما يدخل الضوء العين ويضرب الشبكية ، فإن القضبان والمخاريط ، أو الخلايا المستقبلة للضوء ، تمتص الفوتونات ذات الأطوال الموجية المرئية الخفيفة وترسل إشارات كهربائية مقابلة إلى الدماغ.

"بما أن الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء طويلة جدًا بحيث لا يمكن استيعابها بواسطة المستقبلات الضوئية ، فلن نتمكن من إدراكها".

تم اختبار التجربة بنجاح على الفئران التي أعطيت حقنة بسيطة تحتوي على جسيمات متناهية الصغر مباشرة في أعينهم. بعد التجربة ، تمكنت القوارض من الرؤية في الليل لمدة 10 أسابيع دون أي آثار جانبية كبيرة. لم تكن القوارض قادرة على إدراك الإشعاعات غير النشطة فحسب ، ولكنها استطاعت التمييز بين الأشكال المختلفة في الظلام فقط بناءً على إشارات NIR الخاصة بها.

بعد عشرة أسابيع ، عندما انفصلت الجسيمات عن المستقبلات الضوئية ، ظلت الرؤية الطبيعية للقوارض سليمة. وفقا للعلماء ، يمكنهم إجراء تغييرات على رؤية الإنسان للكشف عن مجموعة واسعة من الألوان.

تقتصر الفئران مثل البشر على رؤية مجموعة من الأطوال الموجية للضوء تسمى الضوء المرئي ، والتي لا تزيد عن 700 نانومتر وفي الطرف الأحمر من الطيف المرئي. لكن الجسيمات النانوية تلتقط أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء الأطول وتصدر أطوال موجية أقصر تستطيع خلايا الشبكية اكتشافها.

ثم يمتص المخروط القريب طول الموجة الأقصر ويرسل إشارة طبيعية إلى الدماغ ، كما لو أن الضوء المرئي قد أصاب الشبكية. وتبلغ ذروت الضوء المحولة عند طول موجي 535 نانومتر ، لذلك ترى الفئران ضوء الأشعة تحت الحمراء كخضراء.

قال الدكتور جين باو ، عالم الأعصاب ، وهو عضو في مختبر البروفيسور شيو: "في تجربتنا ، استوعبت الجسيمات النانوية ضوء الأشعة تحت الحمراء حوالي 980 نانومتر (nanometers) في الطول الموجي وحولته إلى ضوء بلغ ذروته عند 535 نانومتر ، مما جعل ضوء الأشعة تحت الحمراء يظهر بلون الاخضر."

وقال الباحث الرئيسي الدكتور تيان شيو إن الإنجاز العلمي له تطبيقات على البشر ، بما في ذلك الأمن المدني والعمليات العسكرية والعلاج الطبي للأشخاص المكفوفين الذين لا يستطيعون الكشف عن اللون الأحمر.

"في دراستنا ، أظهرنا أن كل من القضبان والأقماع تربط هذه الجسيمات النانوية وتم تنشيطها بواسطة ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة.

"لذا ، نعتقد أن هذه التقنية ستعمل أيضًا في عيون البشر ، ليس فقط من أجل توليد الإشراف ، ولكن أيضًا للحلول العلاجية في حالات العجز في الرؤية عند اللون الأحمر البشري" ، قال الدكتور شيويه"هذا موضوع مثير لأن التكنولوجيا التي مكنناها هنا يمكن في النهاية أن تمكن البشر من رؤية قدراتنا الطبيعية".

وقال مايكل دو ، عالم الأعصاب في كلية الطب بجامعة هارفارد في بوسطن ، والذي لم يشارك في العمل ، "إن هذا البحث مذهل. أعتقد أنه يمكنك حقن هذه الجسيمات النانوية وجعلها تعمل بشكل لا يصدق. "