Suntikan tunggal memberi penglihatan malam kepada mamalia
Para saintis di canggih nanoteknologi sedang menuju ke jalan yang kelihatan mustahil: membuat suntikan yang membolehkan kita melihat dalam kegelapan. Penyelidikan ini membuka pintu untuk intervensi terapi baru.
Mata mamalia hanya dapat bertindak balas terhadap sebilangan kecil panjang gelombang.
Secara amnya, julatnya adalah 400-700 nanometer. Sudah tentu, spektrum cahaya yang jauh lebih luas.
Pada hujung yang lebih panjang spektrum ini adalah dekat inframerah (NIR) dan cahaya inframerah (IR).
Tiada mamalia yang dapat mengesan jenis cahaya ini.
Kacamata penglihatan malam membolehkan pengguna mengesan panjang gelombang yang tidak dapat dilihat ini, tetapi membebankan. Juga, dalam keadaan siang hari, mereka menjadi tepu dengan cahaya dan tidak lagi berfungsi dengan baik.
Baru-baru ini, para penyelidik di Universiti Sains dan Teknologi China dan Sekolah Perubatan Universiti Massachusetts di Boston mula mencari cara untuk meningkatkan penglihatan pada mamalia pada panjang gelombang NIR tanpa memerlukan teknologi yang boleh dipakai.
Mengintegrasikan nanoteknologi dan visi
Karya ini merupakan sebahagian dari gelombang penyelidikan baru yang difokuskan pada penyatuan nanopartikel dengan sistem biologi. Dengan memasukkan sensor atau peranti kecil ke dalam tisu hidup, mungkin dapat memberikan kemampuan baru yang berguna.
Perubatan moden sudah menemui kegunaan untuk ini. Dalam satu tinjauan, penulis menjelaskan, "Sekarang ada banyak contoh nanomaterial yang digunakan untuk meningkatkan kesihatan manusia, di bidang mulai dari pencitraan dan diagnostik hingga terapi dan perubatan regeneratif."
Siasatan terbaru muncul dalam jurnal Sel. Gang Han, Ph.D. - yang merupakan profesor biokimia dan farmakologi molekul - mengetuai para saintis.
Dalam makalah mereka, para saintis menjelaskan bagaimana mereka menyuntikkan "nanopartikel penukaran fotoreseptor-pengikat" ke dalam tikus, yang memungkinkan haiwan melihat dalam kegelapan.
Lebih khusus lagi, mereka menggunakan teknik suntikan subretinal, yang kini banyak digunakan oleh pakar oftalmologi.
Eksperimen inovatif itu melibatkan "perekatan" yang disebut nanoantennae pada retina fotoreseptor tikus. Sesampai di sana, nanoantennae menukar cahaya NIR menjadi cahaya hijau yang kelihatan. Oleh itu, tanpa memerlukan peralatan luaran, tikus dapat merasakan cahaya NIR.
Pasukan ini menggunakan nanopartikel lectin untuk menggembalakan nanoantennaes ke tempatnya.
Kaedah baru untuk mendekati visi
Dengan memasukkan tikus melalui serangkaian ujian, tim membuktikan bahawa haiwan dapat membezakan corak kompleks dalam cahaya NIR.
Juga, kerana nanoantennae diposisikan begitu dekat dengan alat penerima cahaya, hanya tahap cahaya NIR yang sangat rendah diperlukan untuk memicu nanopartikel, sehingga memungkinkan persepsi cahaya.
Yang penting, ini tidak mempengaruhi penglihatan siang hari haiwan.
Setelah sekitar 2 minggu, kemampuan mereka untuk melihat dalam kegelapan semakin hilang. Tikus nampaknya tidak mengalami kesan buruk, seperti keradangan atau kematian sel. Sudah tentu, penemuannya menarik, tetapi implikasinya melampaui intrik umum.
"Nanoantennae ini akan membolehkan para saintis meneroka sejumlah pertanyaan menarik, dari bagaimana otak menafsirkan isyarat visual untuk membantu merawat kebutaan warna."
Gang Han, Ph.D.
Menurut penulis, "Mamalia yang berkekuatan dengan kemampuan penglihatan NIR juga dapat membuka jalan bagi aplikasi awam dan ketenteraan yang kritikal."
Sudah tentu, kerana prosedur ini melibatkan suntikan ke mata, penggunaannya secara umum akan terhad. Namun, ini mungkin membuka jalan kepada cara yang kurang invasif untuk meningkatkan penglihatan. Seperti yang dijelaskan oleh penulis:
"[I] Selain peningkatan kemampuan visual, alat nanoder ini dapat berfungsi sebagai sistem terkawal dan terkawal cahaya dalam bidang kedokteran, yang dapat berguna dalam perbaikan fungsi visual dan juga penyampaian obat untuk penyakit mata."
Ini adalah penemuan awal, jadi lebih banyak kerja diperlukan sebelum para saintis dapat menggunakan teknik ini secara meluas; namun, hasil ini menarik dan menarik sendiri.
