Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/09/2019
Superpoderes reais
Heróis com superpoderes ‒ com
força extraordinária, capazes de voar e com visão de raios X ‒ voltaram a estar
na moda.
Mas a ideia de pelo menos um
desses superpoderes não é mais mera fantasia.
Uma equipe da Universidade de
Ciência e Tecnologia da China usou nanopartículas para conferir um superpoder
real a camundongos comuns: a capacidade
de ver luz infravermelha.
A luz infravermelha corresponde
às emissões de calor, permitindo que câmeras de visão noturna enxerguem na
total ausência de luz visível.
Segundo Yuqian Ma e seus
colegas, não é mais ficção pensar em usar versões aprimoradas dessas
nanopartículas para dar aos seres humanos uma capacidade de visão noturna sem o
uso de aparelhos.
“Quando olhamos para o Universo,
vemos apenas luz visível”, ilustrou o professor Gang Han, coordenador da
pesquisa. “Mas se tivéssemos visão infravermelha, poderíamos ver o Universo de
uma maneira totalmente nova. Poderíamos fazer astronomia infravermelha a olho
nu ou ter visão noturna sem um volumoso equipamento”.
Nanopartículas nos
olhos
Os olhos dos humanos e de outros
mamíferos conseguem detectar luz entre os comprimentos de onda de 400 e 750
nanômetros (nm). A luz do infravermelho próximo (NIR), por sua vez, tem
comprimentos de onda mais longos ‒ de 750 nm a 1,4 micrômetro.
As câmeras de imagens térmicas
ajudam as pessoas a enxergar no escuro detectando a radiação NIR emitida por
organismos ou objetos de variadas temperaturas, mas esses dispositivos
geralmente são volumosos e inconvenientes.
A equipe deu aos camundongos o
poder de visão NIR injetando um tipo especial de nanomaterial, chamado
nanopartículas de conversão ascendente (UCNPs), nos olhos dos animais. Essas
nanopartículas, que contêm os elementos de terras raras, érbio e itérbio, convertem
fótons de baixa energia da luz infravermelha em luz verde, de maior energia,
que os olhos dos mamíferos podem ver.
Para testar o superpoder, os
pesquisadores treinaram os camundongos para nadar em direção à luz visível na
forma de um triângulo, que marcava uma rota de fuga. Um círculo igualmente
iluminado marcava uma falsa saída, sem plataforma. Em seguida, eles
substituíram a luz visível pela luz infravermelha. "Os camundongos com a
injeção de partículas podiam ver o triângulo claramente e nadar para ele todas às
vezes, mas os camundongos sem a injeção não podiam ver ou diferenciar as duas
formas," contou Han.
Seres humanos com
visão noturna
Embora as nanopartículas tenham
persistido nos olhos dos animais por pelo menos 10 semanas e não tenham causado
efeitos colaterais visíveis, o professor Han afirma que será necessário
melhorar a segurança e a sensibilidade dos nanomateriais antes de pensar em
experimentá-los em humanos. Eliminar o uso de elementos de terras raras,
trocando-os por compostos orgânicos, parece ser uma rota promissora.
“As UCNPs, usadas neste
experimento, são inorgânicas e aí existem algumas desvantagens”, explicou Han. “A
biocompatibilidade não é completamente clara e precisamos melhorar o brilho das
nanopartículas para uso humano. Mostramos que podemos criar UCNPs orgânicas com
muito brilho em comparação com os inorgânicos”.
As nanopartículas orgânicas
podem emitir luz verde ou azul. Além de terem melhores propriedades, permitindo
ver o calor em cores, os corantes orgânicos também podem ter menos obstáculos
regulatórios.
Poderes de super-heróis à parte,
a tecnologia também pode ter importantes aplicações médicas, como o tratamento
de doenças oculares. "Na verdade, estamos vendo como usar a luz NIR para
liberar uma droga das UNCPs especificamente nos fotorreceptores," contou
Han.
Bibliografia:
Artigo: Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and
Self-Powered Retinal Nanoantennae
Autores: Yuqian Ma, Jin Bao, Yuanwei Zhang, Zhanjun Li, Xiangyu Zhou,
Changlin Wan, Ling Huang, Yang Zhao, Gang Han, Tian Xue
Revista: Cell
Vol.: 177, Issue 2,
P243-255.e15
DOI:
10.1016/j.cell.2019.01.038
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