Não é mais ficção pensar em dar aos seres humanos uma capacidade de visão noturna sem o uso de aparelhos.
[Imagem: ACS/Cell]
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".
Os complexos aparelhos de visão noturna poderão ser substituídos por nanopartículas nos olhos, que convertem o infravermelho em verde.
[Imagem: ACS/Cell]
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 as vezes, mas os camundongos sem a injeção não podiam ver ou diferenciar as duas formas," contou Han.
[Imagem: Yuqian Ma et al. - 10.1016/j.cell.2019.01.038]
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 dis 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
FONTE: SITE INOVAÇÃO TECNOLOGICA
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