Al inyectar nanopartículas en los ojos de ratones, científicos les dieron la capacidad de ver la luz del infrarrojo cercano, una longitud de onda que normalmente no es visible para los roedores (o personas).
Es un logro extraordinario, uno aún más extraordinario al darse cuenta de que una técnica similar podría usarse en humanos.
Un equipo de investigación, dirigido por Tian Xue de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China y Gang Han de la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts, modificó la visión de los ratones para que pudieran ver la luz del infrarrojo cercano (NIR), además, conservan su capacidad natural de ver la luz normal.
Esto se hizo inyectando nanopartículas especiales en sus ojos, con un efecto que duró alrededor de 10 semanas y sin efectos secundarios graves.
Una serie de pruebas mostraron que los ratones estaban viendo la luz infrarroja, y no otros estímulos.
Los investigadores dicen que el ojo humano no es muy diferente de los ratones, lo que lleva a la fantástica perspectiva de aplicar una técnica similar a los humanos.
Los seres humanos, como los ratones, tienen acceso visual a un rango limitado del espectro electromagnético.
El rango de longitudes de onda invisibles para los humanos es enorme, y por lo tanto no podemos ver nada fuera del llamado espectro visible (longitudes de onda entre 380 y 740 nanómetros).
La radiación infrarroja existe en longitudes de onda más largas a lo largo del espectro, desde aproximadamente 800 nanómetros hasta un milímetro completo.
Los infrarrojos tienen longitudes de onda aún más largas que las de microondas y ondas de radio.
Los objetos en el mundo, ya sean personas o un tazón de sopa bien caliente o algo tan aparentemente frío como un cubo de hielo, emiten radiación infrarroja a medida que emiten calor.
Mamíferos como los humanos y los ratones no pueden ver el NIR, pero tenemos tecnologías, a saber, gafas de visión nocturna o visión de calor, que pueden convertir este espectro invisible en un formato que podamos ver.
La nueva técnica utilizada en ratones hace algo un poco similar, pero en lugar de confiar en la tecnología portátil, los científicos se adentraron en la biología.
Para permitir que los ratones vean más allá del espectro visual habitual, Tian y Gang desarrollaron nanopartículas especiales de “conversión ascendente” capaces de funcionar dentro de las estructuras oculares preexistentes de los roedores.
Se inyectaron gotas de líquido que contenían las pequeñas partículas directamente en sus ojos, donde, utilizando anclajes especiales, se aferraron firmemente a las células fotorreceptoras.
Las células fotorreceptoras, los bastones y los conos, normalmente absorben las longitudes de onda de la luz visible entrante, que el cerebro interpreta como la vista.
Sin embargo, en el experimento, las nanopartículas recién introducidas convirtieron NIR entrante en una longitud de onda visible, que el cerebro del ratón fue capaz de procesar como información visual (en este caso, vieron a NIR como luz verdosa).
Las nanopartículas se aferraron durante casi dos meses, permitiendo a los ratones ver tanto NIR como luz visible con efectos secundarios mínimos.
Esencialmente, las nanopartículas en las células fotorreceptoras sirvieron como un transductor, o convertidor, para la luz infrarroja.
Las longitudes de onda infrarrojas más largas fueron capturadas en la retina por las nanopartículas, que luego las transmitían como longitudes de onda más cortas dentro del rango de luz visible.
Las barras y los conos, que están construidos para absorber las longitudes de onda más cortas, pudieron aceptar esta señal y luego enviar esta información convertida hacia arriba a la corteza visual para su procesamiento.
Específicamente, las partículas inyectadas absorbieron NIR alrededor de 980 nanómetros en longitud de onda y lo convirtieron en luz en el área de 535 nanómetros.
Para los ratones, esto se tradujo en ver la luz infrarroja como color verde.
El resultado fue similar a ver NIR con gafas de visión nocturna, excepto que los ratones también pudieron conservar su visión normal de la luz visible.
Como se señaló, el efecto fue temporal, que duró unas pocas semanas, y algunos ratones experimentaron córneas nubladas, que desaparecieron rápidamente.
Para probar que el método realmente funcionó, Tian y Gang establecieron una serie de pruebas y experimentos.
Por ejemplo, las pupilas de ratones inyectados se dilatan cuando se exponen a NIR, mientras que las pupilas de ratones sin inyecciones no lo hacen.
Y cuando se expusieron exclusivamente a NIR, las mediciones de la actividad cerebral eléctrica en los ratones inyectados mostraron que los ojos y la corteza visual funcionaban como en presencia de luz visible.
Las pruebas de comportamiento también mostraron que el método estaba funcionando.
A los ratones colocados en un laberinto de agua en forma de Y se les enseñó a reconocer la ubicación de una plataforma oculta para buscar refugio, lo que se indicaba mediante una pantalla iluminada por NIR.
If you are a victim of impotence or erectile dysfunction (ED) is the viagra on sale usual sexual syndrome that triggers men after a certain age. Such tests are not at all painful and might provide benefits within cheap cialis overnight days to weeks. viagra store in india Issues Associated with Impotence Conditions that are considered to pose some risk when taking Kamagra Polo, as this medication might affect them. And “American Curves” magazine says it is the viagra in australia.En las pruebas, los ratones inyectados ubicaron consistentemente la plataforma mientras que los ratones sin inyecciones se movieron al azar alrededor del laberinto.
Otra prueba involucró una caja con dos compartimentos: uno completamente oscuro, sin luz alguna, y uno iluminado con NIR.
Los ratones, como criaturas nocturnas, gravitan hacia la oscuridad.
En las pruebas, los ratones inyectados pasaron más tiempo en el compartimento oscuro, mientras que los ratones no inyectados no mostraron preferencia.
“Estos extensos experimentos no dejan ninguna duda de que los ratones inyectados con nanopartículas sensibles al infrarrojo obtienen la capacidad de detectar luz infrarroja y obtener información visual de ella”, dijo Vladimir J. Kefalov, profesor de oftalmología y ciencias visuales en la Universidad de Washington en St. Louis, quien no estaba afiliado con el nuevo estudio.
En un comunicado de prensa, Tian dijo que las nanopartículas se aferraban tanto a los bastones como a los conos y eran activadas por la luz del infrarrojo cercano, por lo que “creemos que esta tecnología también funcionará en los ojos humanos, no solo para generar una super visión sino también para soluciones terapéuticas en deficiencias en la visión del color rojo humano ”.
A diferencia de los ratones, los humanos y otros primates tienen una estructura llamada fóvea en la retina, que media la visión central de alta agudeza.
En la fóvea humana, la densidad de los conos es mucho mayor que la de los bastones; mientras que en la retina del ratón, el número de bastones predomina en todas partes … Dado que los conos tienen un espectro y una sensibilidad de intensidad diferentes a la luz en comparación con los bastones, es posible que tengamos que ajustar el espectro de emisión de la UCNP para activar de manera más eficiente un tipo particular de conos en humanos.
Como señaló Tian, el tratamiento tendría que modificarse para que funciones en humanos, pero el nuevo experimento sugiere que está dentro del ámbito de lo posible.
Kefalov dijo que el potencial para aplicar un concepto similar en humanos es real y emocionante, pero advirtió que aún nos queda mucho camino por recorrer.
“Los autores demuestran que una única inyección con nanopartículas no tiene efectos adversos a largo plazo en la retina del ratón”, dijo Kefalov.
“Sin embargo, no está claro si lograr una visión infrarroja práctica en humanos requerirá inyecciones repetitivas y, de ser así, si dicho tratamiento crónico tendrá efectos adversos a largo plazo en la estructura y función de nuestros ojos”.
Adquirir la capacidad de ver la luz infrarroja parece ciencia ficción, pero sería un rasgo incuestionablemente útil.
Podríamos ver una variedad de cosas fuera de nuestro rango visual normal, y efectivamente tendríamos una visión nocturna incorporada.
Los seres humanos han estado tratando de desarrollar nuevas tecnologías para habilitar habilidades que están más allá de nuestras capacidades naturales.
La luz visible que puede ser percibida por la visión natural del ser humano solo ocupa una fracción muy pequeña del espectro electromagnético.
Las ondas electromagnéticas más largas o más cortas que nuestra luz visible transportan mucha más información … dependiendo del material, un objeto también puede tener una clara absorción y reflexión NIR.
No podemos detectar esa información con nuestros ojos actuales.
Otra cosa interesante acerca de esta mejora potencial es que no requeriría que una persona use equipo incómodo y que consuma mucha energía, como las gafas de visión nocturna mencionadas anteriormente.
Tampoco requiere ninguna manipulación genética. Los militares muy probablemente estarán interesados en este trabajo.
Dayong Jin, de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Tecnología de Sydney, describió el nuevo trabajo como “muy innovador e inspirador”.
Dayong, quien no participó en el estudio, dijo que, según su conocimiento, ” Este trabajo es la primera demostración de nanodispositivos ópticos implantables y “portátiles”.
Dijo que era importante que no se observara inflamación o muerte celular en los ratones, pero es posible que algunas células aspiren las nanopartículas, una perspectiva “que merece investigaciones más cuidadosas ”.
Del mismo modo, Kefalov quedó impresionado con la investigación y dijo que “los autores hicieron un trabajo increíblemente bueno al caracterizar los efectos de inyectar nanopartículas sensibles al infrarrojo en la función visual de los ratones”, y agregó que este “trabajo pionero demuestra un método ingenioso y poderoso para mejorar la capacidad del sistema visual para detectar luz más allá del rango visible natural “.
Pensó que era” increíble “que las nanopartículas no parecieran interferir con la función normal de los fotorreceptores en la luz visible.
En cuanto a si la técnica podría usarse para corregir visión deficiente, como la ceguera al color, eso es menos claro, dijo.
“Como el método se basa en la capacidad innata de los fotorreceptores para detectar y amplificar señales de luz, el uso de este método para superar la función deficiente de los fotorreceptores requerirá el desarrollo de pasos adicionales más allá de permitir la detección de luz fuera del rango visible”.
De cara al futuro, a Tian y Gang les gustaría mejorar la técnica con nanopartículas orgánicas compuestas de compuestos aprobados por la FDA, que podrían resultar en una visión infrarroja aún más brillante.
También les gustaría modificar la técnica para que sea más sensible a la biología humana.
Optimista de hacia dónde se dirige esta tecnología, Tian y Gang ya han reclamado una solicitud de patente relacionada con su trabajo.
Fuente: Gizmodo
Artículos relacionados:
Las nanopartículas podrían dar a los humanos visión nocturna incorporada 
Encuentra una forma de hacer visible la luz infrarroja a los humanos 
‘Nano-gotas’ para los ojos podrían corregir su visión y reemplazar sus gafas 
Robots que brillan inyectados en los ojos podrían salvar su visión 
Logran “rejuvenecer” ojos y así recuperan la visión en ratones 
Hacia un abaratamiento espectacular de los dispositivos de visión nocturna