Наночастицы в сетчатке помогли мыши увидеть инфракрасный свет.
Сетчатка глаза сформирована несколькими десятками типов клеток, которые уложены в ней в несколько слоев. Верхний слой на фото – палочки и колбочки. 
Палочки и колбочки
Наши глаза воспринимают свет благодаря фоточувствительным пигментам, сидящим в специальных клетках сетчатки. Есть клетки-палочки, которые очень чувствительны к свету и чей пигмент настроен на сине-зелёные волны. Именно поэтому, кстати, в сумерках нам всё кажется зеленовато-синеватым. Когда освещённость падает, на первый план выходят палочки, которые ловят преимущественно сине-зелёные оттенки спектра. Есть клетки-колбочки с тремя пигментами, реагирующими на короткие, средние и длинные световые волны, то есть, грубо говоря, сине-фиолетовый, жёлто-зелёный и жёлто-красный цвета.
Зелёные наночастицы, осевшие на палочках (слева) и колбочках (справа).
Внедрение наночастиц
Но тройное цветовое зрение есть не у всех – фоторецепторы большинства млекопитающих лишены красного пигмента. Добавить цвета в картину мира какой-нибудь мыши или обезьяны можно, если снабдить её геном дополнительного фотопигмента, и такие эксперименты имели место. Однако исследователи из Технологического университета в Хэфэе и Университета Массачусетса пошли другим путём. Они внедрили в мышиную сетчатку наночастицы, благодаря которым мыши получили инфракрасное зрение.
Собственно наночастицы превращают невидимый инфракрасный свет в видимый зелёный. Инфракрасные фотоны несут меньше энергии, чем зелёные, наночастицы должны сначала поглотить определённую порцию инфракрасного света, чтобы испустить зелёный. То есть мыши должны были видеть инфракрасный свет в зелёном переводе. Чтобы наночастицы удержались на клетках сетчатки, их одели в специальный белок, который взаимодействует с углеводными молекулами на мембранах фоторецепторных клеток. Наночастицы в белковой оболочке после введения в глаз действительно прикреплялись к клеткам и держались на них 10 недель без каких-либо побочных эффектов.
Тепловое излучение
Инфракрасный свет, направленный в глаза, заставлял мышиные зрачки сужаться, а нейроны сетчатки и зрительная кора реагировали электрическими импульсами. В то же время у мышей, которым наночастицы не вводили, ничего подобного не происходило. Чтобы окончательно убедиться, что мыши видят инфракрасный свет, с ними провели несколько поведенческих опытов. Например, их запускали в водяной Y-образный лабиринт, в котором нужно было свернуть в правильную сторону, чтобы выбраться из воды на плавучую платформу. Над левым и правым коридорами лабиринта светились видимым или инфракрасным светом круг и треугольник, и плыть нужно было туда, где светился треугольник. С видимым светом все мыши быстро выучивали, куда надо плыть, даже когда круг и треугольник меняли местами. Но как только фигуры над коридорами лабиринта начинали светиться не видимым светом, а инфракрасным, правильный путь выбирали только те мыши, которым в глаза вводили наночастицы.
Инфракрасный свет называют ещё тепловым излучением. Приборы-тепловизоры позволяют найти источник тепла даже в кромешной тьме. Такие приборы обычно ассоциируются с чем-то военным, и воображение уже само собой рисует модифицированных солдат, которые могут искать противника по тепловому излучению безо всяких специальных очков и прочих устройств. Однако хотелось бы, чтобы такие наночастицы в первую очередь использовались в медицинских целях – для лечения расстройств зрения, связанных с аномалиями в сетчатке.
Самые свежие авто новости Украины и мира.
(2)Пересдача
()
Комментарии к статье "С помощью наночастиц мыши видят инфракрасный свет"