納米技術讓哺乳動物能夠看到紅外線

【資料簡介】

在一項新的研究中，中國科學技術大學生命科學與醫學部的薛天（Tian Xue）課題組和美國馬薩諸塞大學醫學院的Gang Han研究團隊報道，通過納米技術增強視力的小鼠能夠看見紅外光和可見光。在小鼠的眼睛中單次注射納米顆粒可讓它們的紅外視覺保持長達10周，副作用小，即使在白天也可以看到紅外光，并具有足夠的特異性來區分不同的形狀。這些發現可能會導致人類紅外視覺技術的進步，包括在民用加密、安全和軍事行動中的潛在應用。

圖片來自Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.01.038。

在這項新的研究中，這些研究人員開發出可在眼睛的現有結構中發揮作用的納米顆粒。所開發出的納米顆粒能夠僅附著到感光細胞上，起著微小的紅外光傳感器的作用。當紅外光照射到視網膜上時，這些納米顆粒捕獲較長的紅外線波長并發射較短的位于可見光范圍的波長。附近的視桿細胞和視錐細胞吸收這些較短的波長并向大腦發送正常信號，就像可見光照射到視網膜上一樣。

鮑進說，“在我們的實驗中，納米顆粒吸收波長約為980 nm的紅外光，并將它轉換為在535 nm處達到峰值的光，這就使得這種紅外線觀看起來像是綠色的光線。”

這些研究人員在小鼠體內測試了這些納米顆粒，其中與人類一樣，小鼠不能自然地看到紅外線。接受納米顆粒注射的小鼠顯示出它們檢測到紅外光的無意識體征，比如它們的瞳孔收縮，而僅注射緩沖液的小鼠對紅外光沒有反應