健康

中國科大首次實現動物裸眼紅外光感知和紅外影象視覺能力

記者從中國科學技術大學獲悉,該校生命科學與醫學部薛天教授研究組與美國馬薩諸塞州州立大學醫學院(University of Massachusetts Medical School)韓綱教授研究組合作,結合視覺神經生物醫學與創新奈米技術,首次實現動物裸眼紅外光感知和紅外影象視覺能力。該研究成果於2019年02月28日(美東時間)線上發表於國際頂級期刊《Cell》上,並被《Cell》雜誌選為本期唯一科普視訊進行重點推廣。

自然界中電磁波波譜範圍很廣,其中能被人類的眼睛感受的可見光只佔電磁波譜裡很小的一部分,哺乳動物無法看到大於700 nm的紅外線,這是由感光蛋白所固有的物理化學特性所決定的。然而紅外線廣泛的存在於自然界中,對其的探測感知將幫助人類獲取超過可見光譜範圍的資訊。為此人們發明了以光電轉換和光電倍增技術為基礎的紅外夜視儀,但是其有一系列缺陷,比如通常比較笨重、需要靠有限的電池供電、可能被強光過曝、同可見光環境不相容等。

為解決上述問題並發展裸眼無源紅外視覺拓展技術,中國科大薛天教授研究組同美國馬薩諸塞州州立大學醫學院韓綱教授研究組合作,嘗試利用一種可吸收紅外光發出可見光的上轉換奈米材料,匯入動物視網膜中以實現紅外視覺感知。

這項技術不僅能賦予我們超級視覺能力,通過開發具有不同吸收和發射光譜引數的奈米材料,還有可能輔助修復視覺感知波譜缺陷相關疾病,例如紅色色盲。這種新型的可與感光細胞緊密結合的奈米修飾技術還可以被賦予更多的創新性功能,例如眼底藥物的區域性緩釋,光控藥物釋放等。多種應用拓展已經在相關實驗室展開。

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Reference:健康生活

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