Injeção única fornece visão noturna aos mamíferos
Os cientistas na vanguarda da nanotecnologia estão no caminho do aparentemente impossível: criar uma injeção que nos permita ver no escuro. Esta pesquisa abre as portas para novas intervenções terapêuticas.
O olho do mamífero só pode responder a uma pequena faixa de comprimentos de onda.
Geralmente, o intervalo é de 400 a 700 nanômetros. Obviamente, todo o espectro da luz é muito mais amplo.
No extremo mais longo deste espectro está o infravermelho próximo (NIR) e a luz infravermelha (IR).
Nenhum mamífero pode detectar esses tipos de luz.
Os óculos de visão noturna permitem ao usuário detectar esses comprimentos de onda invisíveis, mas são pesados. Além disso, durante o dia, elas ficam saturadas com a luz e não funcionam mais adequadamente.
Recentemente, pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China e da Faculdade de Medicina da Universidade de Massachusetts em Boston começaram a procurar maneiras de aumentar a visão em mamíferos nos comprimentos de onda NIR sem a necessidade de tecnologia vestível.
O trabalho faz parte de uma nova onda de pesquisas focada na integração de nanopartículas com sistemas biológicos. Ao inserir sensores ou dispositivos minúsculos no tecido vivo, pode ser possível transmitir novos recursos úteis.
A medicina moderna já está encontrando usos para isso. Em uma revisão, os autores explicam: “Atualmente, existem muitos exemplos proeminentes de nanomateriais sendo usados para melhorar a saúde humana, em áreas que variam de imagem e diagnóstico a terapêutica e medicina regenerativa”.
A investigação mais recente aparece na revista Célula. Gang Han, Ph.D. – que é professor associado de bioquímica e farmacologia molecular – liderou os cientistas.
Na sua Neste artigo, os cientistas explicam como eles injetaram “nanopartículas de conversão ascendente de ligação a fotorreceptores” em camundongos, o que permitiu que os animais vissem no escuro.
Mais especificamente, eles usaram uma técnica de injeção sub-retiniana, que muitos oftalmologistas agora usam comumente.
Os experimentos inovadores envolveram “colar” as chamadas nanoantenas nos fotorreceptores da retina de camundongos. Uma vez lá, as nanoantenas converteram a luz NIR em luz verde visível. Portanto, sem a necessidade de qualquer equipamento externo, os roedores foram capazes de perceber a luz NIR.
A equipe usou nanopartículas de lectina para pastorear as nanoantenas no lugar.
Ao colocar os ratos em uma série de testes, a equipe provou que os animais podiam distinguir padrões complexos à luz NIR.
Além disso, como as nanoantenas estavam posicionadas tão perto dos fotorreceptores, apenas níveis muito baixos de luz NIR eram necessários para acionar as nanopartículas, permitindo assim a percepção da luz.
Importante, isso não afetou a visão da luz do dia dos animais.
Após cerca de duas semanas, a capacidade de enxergar no escuro desapareceu. Os ratos pareciam não apresentar efeitos adversos, como inflamação ou morte celular. Obviamente, as descobertas são fascinantes, mas as implicações vão além da intriga geral.
“Essas nanoantenas permitirão aos cientistas explorar uma série de perguntas intrigantes, desde como o cérebro interpreta os sinais visuais até o tratamento do daltonismo ”.
Gang Han, Ph.D.
Segundo os autores, “Dotar os mamíferos com capacidade de visão NIR também pode abrir o caminho para aplicações civis e militares críticas”.
Obviamente, como esse procedimento envolve uma injeção no olho, seu uso geral será limitado. No entanto, pode abrir a porta para formas menos invasivas de melhorar a visão. Como explicam os autores:
“[I]Além do aprimoramento da capacidade visual, esse nanodispositivo pode servir como um sistema integrado e controlado por luz na medicina, o que pode ser útil no reparo da função visual e na administração de medicamentos para doenças oculares. ”
Essas são descobertas iniciais, portanto, mais trabalho será necessário antes que os cientistas possam usar amplamente a técnica; no entanto, esses resultados já são intrigantes e fascinantes.
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