تعجِز العين البشرية ومعظم الثدييات عن رؤية الأطياف ذات الأطوال الموجية خارج نطاق 400 - 700 نانومتر؛ مما يجعل القدرة على الرؤية الليلة أمر صعبًا لطالما حاولنا ابتكار آلات ونظارات خاصة للتغلب عليه؛ ولكن السؤال: هل يمكن ببعض التعديلات الفيزيائية على مستقبِلات الضوء في العين أن نتغلب على هذا العجز؟ أجاب عن هذا التساؤل فريق من الباحثين في جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية في هيفي.

حقنَ الباحثون جزيئات نانوية في مستقبلات الضوء (أصباغ مسؤولة عن امتصاص الضوء مكونة من بروتين الأوبسين والريتينول) بشبكية أعين مجموعة من الفئران، تمتص هذه الجزيئات فوتونات الضوء ذات الطاقة المنخفضة والمقابلة لأطياف كهرومغناطيسية غير مرئية للثدييات ومن ثم تُشِعُّ أخرى ذات طاقة مرتفعة؛ إذ تَمتص موجات الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي ٩٨٠ نانومتر ثم تبعثها بطول موجي ٥٣٥ نانومتر والذي يقابل موجات اللون الأخضر، وتتميز محولات الضوء هذه بأنها ذاتية الطاقة؛ أي إنها ليست بحاجةٍ إلى مصدر طاقةٍ خارجي.

وكانت النتائج أن هذه الفئران - السابق زرع جزيئات نانوية في شبكيتها - أصبحت قادرة على رؤية الأشعة تحت الحمراء وترجمتها في الدماغ دون آثار جانبية تذكر، وباستخدام تقنيات التخطيط الكهربائي، وسجل الباحثون النشاط في شبكية العين والقشرة البصرية عند تعرض الفئران المعدلة إلى الأشعة تحت الحمراء، وأجروا عدة تجارب سلوكية لتحديد مدى قدرة الفئران على ترجمة هذه الأشعة وفيها تمكنت الفئران المعدلة من التفرقة بين أشكال مختلفة مضيئة بالأشعة تحت الحمراء كالدوائر والمثلثات والخطوط الأفقية.

المصادر:
هنا
1- Ma، Yuqian، et al. “Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and Self-Powered Retinal Nanoantennae.” Cell، 2019، doi:10.1016/j.cell.2019.01.038.

2- He، Shuqing، et al. “Ultralow-Intensity near-Infrared Light Induces Drug Delivery by Upconverting Nanoparticles.” Chemical Communications، vol. 51، no. 2، 2015، pp. 431–434.، doi:10.1039/c4cc07489k.

3- Hartmann، Konstantin، et al. “Embedding a Panoramic Representation of Infrared Light in the Adult Rat Somatosensory Cortex through a Sensory Neuroprosthesis.” The Journal of Neuroscience، vol. 36، no. 8، 2016، pp. 2406–2424.، doi:10.1523/jneurosci.3285-15.2016.