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
Jak porazit rakovinu? Zachránit by nás mohla chřipka nebo rýma
Češi začnou nejvíce umírat na rakovinu, varují lékaři. Onemocní jí polovina lidí
Aktuálně se děje
před 22 minutami
Politico: Svět má nového vítěze v boji s extrémním počasím. Překvapivě jím není západní země
před 1 hodinou
Zatykač na Blízkém východě moc nezmění. Netanjahu ví, že po válce jeho kariéra může skončit, říká Salem
před 1 hodinou
Riziko chyby je vysoké. Rétorika Kremlu připouští jadernou válku, varuje analýza
před 2 hodinami
Nemocnice v Pásmu Gazy jsou před zhroucením. O víkendu hrozí kompletní kolaps zdravotnického systému
před 2 hodinami
Rusko na Ukrajině otestovalo novou raketu Orešnik. Hromadná produkce nehrozí, myslí si expert
před 3 hodinami
Fixace hypotéky: Jaké během ní máte možnosti?
před 3 hodinami
Do napjaté situace si přisadil i Kim Čong-un: Svět míří k ničivé termonukleární válce
před 3 hodinami
Víte, jaký program dokáže ušetřit práci každému podnikateli? Online fakturace
před 3 hodinami
Eskalace války zneklidňuje Evropu. Tusk mluví o nejistotě, Švédsko o zastrašování
před 3 hodinami
Tragický konec pátrání po miminku ve Vídni. Policie podezřívá matku
před 4 hodinami
Situace je nejhorší od začátku války. Evropa znepokojená, Moskva hrozí, Číňané vyzývají ke klidu
před 4 hodinami
USA zavádí nové sankce. Destabilizují Rusko, citelně se ale dotknou Evropy
před 4 hodinami
Británie stupňuje rétoriku: Pokud dnes Putin napadne východní Evropu, jsme připraveni na válku
před 5 hodinami
Orbán chce pozvat Netanjahua do Maďarska. Slibuje, že ho nezatkne
před 6 hodinami
Diplomat prozradil, proč Putin eskaluje konflikt na Ukrajině. Kreml sdělil důvod odpálení rakety
před 6 hodinami
Změny počasí mění svět k nepoznání. O domov už přišly desítky milionů lidí
před 6 hodinami
Co má KLDR ze spojenectví s Ruskem? Novináři odhalili, jak se Putin odměnil za vojáky na Ukrajině
před 7 hodinami
Kvůli ruskému útoku balistickou raketou se Kyjev sejde se zástupci NATO
před 7 hodinami
Putin vyhrožuje útokem na země podporující Ukrajinu
před 8 hodinami
BBC: Putin je auto brzd, které se řítí po dálnici. A Putinomobil jen tak nezpomalí
Tento týden Kreml obvinil „kolektivní Západ“ z eskalace války na Ukrajině. Přesto téměř tři roky trvající konflikt jasně ukazují, že právě Vladimir Putin považuje eskalaci za klíčový nástroj pro dosažení svých cílů. Ať už jde o úplnou kontrolu nad Ukrajinou, nebo alespoň o uzavření míru na ruských podmínkách, eskalace zůstává ústřední strategií jeho vedení války. Uvedl to server BBC.
Zdroj: Libor Novák