Vědeckotechnický pokrok vzbuzuje údiv, ale přírodě se nevyrovná. Koho by napadlo, že zrakové orgány korýšů překonávají všechna zařízení, co lidstvo dosud vynalezlo? Strašek, korýš z čeledi straškovitých, dokáže rozlišovat mezi zdravými buňkami a těmi napadenými rakovinou. Napodobením jeho oka se výzkumníkům z amerického státu Illinois podařilo sestrojit velmi citlivou kameru, jež by mohla zvýšit šanci na včasné odhalení rakoviny.
„Říše živočichů je plná jedinců s mnohem citlivějšíma a složitějšíma očima, než máme my,“ řekl Viktor Gurev, profesor výpočetní techniky z Univerzity Illinois a spoluautor nové studie o straškovi. „Tato zvířata vnímají přírodní jevy, které jsou pro člověka neviditelné. Jedním z takových jevů je polarizace světla. Zatímco pro většinou z nás nejsou polarizační brýle, které využíváme jako ochranu proti slunečním paprskům, nic neznámého, mnohá zvířata využívají polarizované vidění jako skrytý komunikační kanál, k nalezení potravy nebo k navigaci.“
Jak uvedl Lois Yoksoulian pro sciencedaily.com, korýš strašek je považován za jednoho z nejlepších lovců v mělkých vodách na světě. Strašek dokáže úderem svých předních končetin prorazit stěnu skleněného akvária, a navíc má i jedny z nejsložitějších očí ze všech živočichů na Zemi. Ve srovnání s lidským okem, které má tři různé typy barevných receptorů, jich strašek využívá rovnou 16 a k tomu ještě šest polarizačních kanálů.
„Tyto orgány nejen překonávají citlivost našich očí, ale také zachycují mnohem více vizuálních informací za využití méně energie a prostoru než současné nejmodernější kamery,“ uvedl Viktor Gruev.
Straškovo oko je unikátní
Výzkumný tým pod vedením Viktora Grueva a postgraduálního studenta Misseala Garcii se pokusil uměle vytvořit straškův zrakový systém za využití některých základních fyzikálních zákonů. Dosažené výsledky následně zveřejnily v časopise Optica.
„Příroda vytvořila materiály, jimiž různé druhy světla pronikají do rozdílné hloubky,“ řekl Gruev, který také řídí bioseonzorickou laboratoř. „Pokud na špičku prstu svítí červený a modrý laser, na druhé straně prstu vidíme pouze ten červený, protože dokáže proniknout hlouběji do tkáně.“
„Straškovo oko se vyvinulo takovým způsobem, že jeho součásti citlivé na světlo jsou na sebe naskládány svisle,“ uvedl Gruev. Takové uspořádání umožňuje rozeznávání světla kratších vlnových délek, např. modrého, v předních receptorech a červeného v těch zadních. Díky pravidelnému rozložení světelných receptorů je strašek také schopen rozeznávat polarizaci slunečního světla.
„Ty samé fyzikální zákony, jež řídí straškův zrakový systém, využíváme při práci s křemíkovými materiály, ze kterých jsme sestavovali naše digitální kamery,“ řekl Gruev. „Při využití několika světelných diod v křemíku vidíme barvu bez nutnosti nasazení speciálních filtrů. Při kombinování této technologie s kovovými nanomateriály se nám podařilo replikovat část zrakového systému straška, jež nám umožňuje vnímat jak barvu, tak i polarizaci.“
Rakovinu lze díky straškovi odhalit mnohem dříve
Toto jedinečné propojení křemíkových světelných detektorů a nanomateriálů umožnilo výzkumnému týmu v Illinois vytvořit speciální kameru. Její využití by mohlo být velmi široké a patřit k němu může jak včasná detekce rakoviny, tak i monitorování změn v životním prostředí či rozšifrování skrytých komunikačních kanálů, jež mnozí podvodní živočichové využívají.
V předchozím Gruevově výzkmném projektu se podařilo vytvořit polarizační snímač pro endoskop, jehož pomocí lze odhalit přítomnost rakovinových buněk v lidském tlustém střevě. Gruev se, jak jinak, nechal inspirovat korýši.
„Napodobením straškova zrakového systému jsme vytvořili jedinečnou kameru, která může být využita ke zlepšení kvality našich životů,“ uvedl Gruev. „Představa, že můžeme odhalit rakovinu v raném stadiu, je naší motivací pro pokračování výzkumu. Náklady na tuto technologii jsou menší než sto amerických dolarů, což umožní poskytnout kvalitní zdravotní péči i v rozvojových zemích.“
Související
Britská princezna Kate má rakovinu
V bezpečí nejsou už ani mladí. Lékaři varují před změnami ve výskytu rakoviny
Aktuálně se děje
před 42 minutami
Liverpool už má náhradu za Kloppa. Nový kouč si z Feyenoordu může přivést i slovenského fotbalistu
před 1 hodinou
Užitečný idiot, ruská onuce. Morawiecki to schytal za slova pro maďarský týdeník
před 1 hodinou
Pavel přijal demisi ministryně Langšádlové, nahradit ji má Tuleja
před 1 hodinou
Rána pro Putina: Ukrajinci ničí rafinerie, Rusům došly zásoby paliva
před 2 hodinami
Fiala uvedl do funkce nového ředitele NBÚ. Je jím Čuřín
před 2 hodinami
Gazprom skončil ve ztrátě 160 miliard korun. Poprvé od roku 1999
před 2 hodinami
Koubek se rozhodl. I v příští sezóně bude nadále trénovat Viktorii Plzeň
před 2 hodinami
Kuleba řekl, kdy by Ukrajina mohla začít jednat o míru s Ruskem
před 3 hodinami
Rusko poslalo během března na Ukrajinu stovky raket, dronů a tisíce bomb
před 3 hodinami
Vlak bez strojvedoucího se rozjel ze stanice. Jízda skončila vykolejením
před 3 hodinami
Ruská armáda na Ukrajině postupuje. Obsadila další vesnici
před 4 hodinami
Upozornil na problémy při výrobě a zemřel. Boeing obestírají záhadná úmrtí whistleblowerů
před 4 hodinami
Bankovní rada ČNB snížila základní úrokovou sazbu o půl procentního bodu
před 4 hodinami
Trump: Paříž a Londýn už jsou k nerozeznání. Otevřely dveře džihádu
před 5 hodinami
OSN: Obnova zničeného Pásma Gazy může trvat až do příštího století
Aktualizováno před 5 hodinami
Moskva se chlubí ukořistěnou západní vojenskou technikou ve válce na Ukrajině + VIDEO
před 5 hodinami
Scholz a Macron se tajně setkají v Paříži, před návštěvou čínského vůdce
Aktualizováno před 5 hodinami
Macron: Pokud Rusko prolomí frontu, je možné vyslat na Ukrajinu západní vojska
před 5 hodinami
Chemické zbraně na Ukrajině? Naprosto nepodložené tvrzení, reaguje Kreml
před 7 hodinami
Pohonné hmoty mají zlevnit. Navzdory začátku motoristické sezóny
Cena benzinu překročila 40 korun za litr, nafta je o více než korunu levnější. Navzdory zahájení motoristické sezóny se čeká první letošní výraznější zlevňování pohonných hmot. Důvodem je znatelný pokles cen ropy, která se minulý týden prodávala za cenu kolem 90 dolarů za barel. Nyní stojí méně než 84 dolarů.
Zdroj: Jan Hrabě