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2019-03-01奈米科技加持 老鼠也能看見紅外光
447 期
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【本刊訊】在生物的視覺中，人類與其他哺乳動物僅只能觀看約390~700奈米（nm）的可見光波長。而光譜上其它的電磁波，如紅外光、紫外光等，也同樣存在於生活周遭。人類與動物的身體在發熱時會散發出紅外光，而一般的物體也同樣可以反射紅外光。由於紅外光的波長太長，人類及哺乳動物眼睛內的受光體無法吸收，導致無法透過肉眼察覺紅外光的存在。近日，由中國科學技術大學（University of Science and Technology of China）及美國麻薩諸塞大學醫學院（University of Massachusetts Medical School）的共同研究團隊於《細胞》（Cell）發表的研究顯示，利用奈米技術增強視力的小鼠能夠同時觀看到可見光與紅外光。研究團隊在小鼠的雙眼注射奈米顆粒，使小鼠擁有紅外光視覺長達10週，即使在白天也能夠看見紅外光，並且副作用極小。
在電磁波譜中可見光只佔一小部分的波長，而其它不論比可見光更長或更短波長的電磁波皆可夾帶大量的資訊，應用價值極高。但人類等哺乳動物無法直接看見紅外光，為了克服這項問題，研究團隊製造出的奈米粒子可以緊密地固定在眼睛的感光細胞上，並成為雙眼中紅外光的轉換裝置。當紅外光進入視網膜時，這些奈米顆粒將可捕獲紅外光，並將其轉換後釋放出可見光波長範圍的光線。最後感光細胞可以吸收較短的波長並向大腦發送信號，於是雙眼便能「看見」紅外光。研究團隊表示，奈米顆粒能吸收波長約980奈米的紅外光，並將其轉換為535奈米的可見光，在一般人眼裡紅外光看起來如同綠色的光線。研究過程中為了測試小鼠是否能夠真的看見紅外光，團隊設置一系列的迷宮，並在白天的條件下進行紅外光測試。小鼠也順利完成相關的測試。
這項技術未來將進行人體試驗，並應用於人眼當中，讓人類擁有更強大的視覺能力，甚至可以用於治療紅色視力缺陷的情況。另外，研究團隊表示該技術也能應用於加密、保全及軍事行動等領域。
新聞來源
Yuqian Ma et al., Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and Self-Powered Retinal Nanoantennae, Cell, 2019.