Модифицированные мыши могут видеть в инфракрасном диапазоне

Исследователи из Научно-технического университета Китая нашли способ, позволяющий мышам видеть в инфракрасном свете. Для этого они прикрепили к фоторецепторам мышей наночастицы, переводящие сигнал из невидимого диапазона в видимый. Эксперименты показали, что такие мыши способны различать сложные формы в инфракрасном свете. Результаты работы опубликованы в журнале Cell.

Фоторецепторы человека, основаны на работе родопсинов — специальных белков. Они способны различать свет с длинами волн в районе 400–700 нанометров. Но инфракрасное излучение имеет большую длину волны и меньшую энергию, которой не хватает для активации фоторецептора. Этот факт лежит в основе невосприимчивости человеческого глаза и органов зрения других животных к инфракрасному излучению. Чтобы его преодолеть, предпринимались попытки понизить энергию активации фоторецепторов при помощи нагревания, но в результате этого они начинали срабатывать самопроизвольно и это создавало сильный шум.

Группа китайских ученых придумала альтернативное решение. За основу они взяли широко используемые наночастицы на основе эрбия и иттербия размером около 40 нанометров. Эти небольшие гранулы могут поглощать лучи с длиной волн в районе 980 нанометров и испускать затем зеленый видимый свет с длиной волны около 535 нанометров. В основе их работы лежит способность собирать энергию нескольких инфракрасных фотонов и высвобождать ее в виде единственного, но более коротковолнового (а значит, имеющего большую энергию) фотона. Важным преимуществом этих частиц оказался низкий уровень создаваемого ими шума.

Результаты тестов показали, что наночастицы позволяют животным не только реагировать на свет определенного спектра, но и видеть отдельные формы. Побочных эффектов у этой процедуры оказалось не больше, чем в контрольной, где мышам вкалывали пустышку; нарушений обычного зрения обнаружено не было.

Результаты тестов позволяют предположить о возможности внедрения инфракрасного зрения человеку, но исследователи предупреждают, что этот процесс небезопасен. Во-первых наблюдаются временные проблемы со зрением (которые, однако, приходят в норму через две недели), во-вторых возможны различные осложнения, а в-третьих тяжелые металлы в составе наночастиц вряд ли оздоровят организм.