Los ratones con visión mejorada por la nanotecnología pudieron ver tanto la luz infrarroja como la luz visible, informa un estudio publicado el 28 de febrero en la revista Celda . Una sola inyección de nanopartículas en los ojos de los ratones otorgó visión infrarroja durante hasta 10 semanas con efectos secundarios mínimos. permitiéndoles ver luz infrarroja incluso durante el día y con suficiente especificidad para distinguir entre diferentes formas. Estos hallazgos podrían conducir a avances en las tecnologías de visión infrarroja humana, incluidas las posibles aplicaciones en el cifrado civil, seguridad, y operaciones militares.

Los seres humanos y otros mamíferos están limitados a ver una gama de longitudes de onda de luz llamada luz visible, que incluye las longitudes de onda del arco iris. Pero la radiación infrarroja, que tiene una longitud de onda más larga, está a nuestro alrededor. Gente, los animales y los objetos emiten luz infrarroja a medida que emiten calor, y los objetos también pueden reflejar luz infrarroja.

"La luz visible que puede ser percibida por la visión natural humana ocupa solo una fracción muy pequeña del espectro electromagnético, "dice el autor principal Tian Xue de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China." Las ondas electromagnéticas más largas o más cortas que la luz visible transportan mucha información ".

Un grupo multidisciplinario de científicos dirigido por Xue y Jin Bao en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, así como por Gang Han en la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts, desarrolló la nanotecnología para trabajar con las estructuras existentes del ojo.

"Cuando la luz entra por los ojos y golpea la retina, los bastones y conos, o células fotorreceptoras, absorben los fotones con longitudes de onda de luz visible y envían las señales eléctricas correspondientes al cerebro, "dice Han." Debido a que las longitudes de onda infrarrojas son demasiado largas para ser absorbidas por los fotorreceptores, no somos capaces de percibirlos ".

En este estudio, Los científicos crearon nanopartículas que pueden anclarse firmemente a las células fotorreceptoras y actuar como pequeños transductores de luz infrarroja. Cuando la luz infrarroja llega a la retina, las nanopartículas capturan las longitudes de onda infrarrojas más largas y emiten longitudes de onda más cortas dentro del rango de luz visible. La barra o cono cercano absorbe la longitud de onda más corta y envía una señal normal al cerebro, como si la luz visible hubiera golpeado la retina.

"En nuestro experimento, las nanopartículas absorbieron luz infrarroja alrededor de 980 nm en longitud de onda y la convirtieron en luz con un pico de 535 nm, que hizo que la luz infrarroja apareciera como el color verde, "dice Bao.

Los investigadores probaron las nanopartículas en ratones, cuales, como los humanos, no puede ver infrarrojos de forma natural. Los ratones que recibieron las inyecciones mostraron signos físicos inconscientes de que estaban detectando luz infrarroja, como sus pupilas contraídas, mientras que los ratones inyectados solo con la solución tampón no respondieron a la luz infrarroja.

Para probar si los ratones podían entender la luz infrarroja, los investigadores establecieron una serie de tareas de laberinto para mostrar que los ratones podían ver infrarrojos en condiciones de luz diurna, simultáneamente con la luz visible.

En casos raros, Se produjeron efectos secundarios de las inyecciones, como córneas turbias, que desaparecieron en menos de una semana. Esto puede haber sido causado por el proceso de inyección solo porque los ratones que solo recibieron inyecciones de la solución tampón tuvieron una tasa similar de estos efectos secundarios. Otras pruebas no encontraron daños en la estructura de la retina después de las inyecciones subretinianas.

"En nuestro estudio, Hemos demostrado que tanto los bastones como los conos se unen a estas nanopartículas y fueron activados por la luz infrarroja cercana, ", dice Xue." Por lo tanto, creemos que esta tecnología también funcionará en los ojos humanos, no sólo para generar supervisión, sino también para soluciones terapéuticas en los déficits de visión del color rojo en humanos ".

La tecnología infrarroja actual se basa en detectores y cámaras que a menudo están limitados por la luz del día ambiental y necesitan fuentes de energía externas. Los investigadores creen que las nanopartículas biointegradas son más deseables para posibles aplicaciones infrarrojas en el cifrado civil. seguridad, y operaciones militares. "En el futuro, creemos que puede haber espacio para mejorar la tecnología con una nueva versión de nanopartículas de base orgánica, hecho de compuestos aprobados por la FDA, que parecen resultar en una visión infrarroja aún más brillante, "dice Han.

Los investigadores también creen que se puede trabajar más para ajustar el espectro de emisión de las nanopartículas para que se adapte a los ojos humanos. que utilizan más conos que bastones para su visión central en comparación con los ojos de los ratones. "Este es un tema interesante porque la tecnología que hicimos posible aquí podría eventualmente permitir a los seres humanos ver más allá de nuestras capacidades naturales, "dice Xue.