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拥有一双“夜眼”变成可能 安徽这项技术厉害了
来源: 安徽日报微信公众号 2019-03-01 10:01:21 责编: 徐文娟

科大凌晨发布最新成果:

在实现哺乳动物裸眼红外图像视觉上取得进展

在天下霸唱小说《鬼吹灯之怒晴湘西》中,“卸岭魁首”陈玉楼有一双夜眼,能在黑暗中视物。

这么科幻的事情,随着中国科大一项最新成果的发布,正在变得有可能。

3月1日零点,中国科大发布了最新科研成果:该校生命科学与医学部薛天教授研究组与美国马萨诸塞州州立大学医学院韩纲教授研究组合作,结合视觉神经生物医学与创新纳米技术,首次实现动物裸眼红外光感知和红外图像视觉能力。换句话说,科研人员通过实验,让老鼠拥有了“夜眼”,能在夜间看清物体。

点击视频看神奇科技↓

纳米粒子赋予哺乳动物近红外视觉

自然界中电磁波波谱范围很广,其中能被我们的眼睛感受的可见光只占电磁波谱里很小的一部分,哺乳动物无法看到大于700 nm的红外线,这是由感光蛋白所固有的物理化学特性所决定的。然而红外线广泛的存在于自然界中,对其的探测感知将帮助我们获取超过可见光谱范围的信息。为此人们发明了以光电转换和光电倍增技术为基础的红外夜视仪,但是其有一系列缺陷,比如通常比较笨重、需要靠有限的电池供电、可能被强光过曝、同可见光环境不兼容等。

电磁波和可见光波谱

为解决上述问题并发展裸眼无源红外视觉拓展技术,中国科大薛天教授研究组同美国马萨诸塞州州立大学医学院韩纲教授研究组合作,尝试利用一种可吸收红外光发出可见光的上转换纳米材料,导入动物视网膜中以实现红外视觉感知。

科研人员将一种特殊的纳米颗粒注射在小鼠的眼中,让小鼠的视网膜实现对红外视觉感知。体外感光细胞单细胞光电生理记录证实,这种纳米材料确实可以吸收红外光后激发小鼠视杆细胞电活动。

值得指出的是,在获得红外视觉的同时,小鼠的可见光视觉没有受到影响。而且令人兴奋的是动物可以同时看到可见光与红外光图像。

创新的上转换纳米颗粒修饰技术及其在视网膜的功能实现

从不同水平证明注射小鼠获得红外图像视觉

这项技术不仅能赋予我们超级视觉能力,通过开发具有不同吸收和发射光谱参数的纳米材料,还有可能辅助修复视觉感知波谱缺陷相关疾病,例如红色色盲。

这种新型的可与感光细胞紧密结合的纳米修饰技术还可以被赋予更多的创新性功能,例如眼底药物的局部缓释,光控药物释放等。多种应用拓展已经在相关实验室展开。

该研究成果于2019年02月28日(美东时间)在线发表于国际顶级期刊《Cell》上,并被《Cell》杂志选为本期唯一科普视频进行重点推广。(文字:桂运安 综合:中国科大新闻网、合肥晚报

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