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
Revoluce v medicíně: Schopnosti umělé inteligence doktory ohromily, odhalí rakovinu dříve než lékaři
Jak porazit rakovinu? Zachránit by nás mohla chřipka nebo rýma
Aktuálně se děje
včera
Karel III. o Vánocích neuvidí dva prince. Do Sandringhamu nepřijedou
včera
Schick pokračuje ve výtečné fazóně. Čtyřmi góly proti Freiburgu přeskočil Kollera
včera
Útočník z Magdeburgu míří do vazby. Bilance páteční tragédie se změnila
včera
Počasí se ochladilo a déšť se mění ve sníh. Meteorologové poskytli předpověď
včera
RECENZE: Americký muzikálový hit Čarodějka protíná Hollywood a TikTok
včera
Robert Fico je u Putina v Kremlu
včera
Ukrajinci zaútočili na Kazaň. Putin teď slibuje mnohem větší destrukci na Ukrajině
včera
Poslední šance si vyřídit všechno potřebné. Pošta sdělila, jak bude mít otevřeno
včera
Davidovou trápí vyhřezlá ploténka. Na operaci se však zatím nechystá
včera
Bramborový salát podle Magdaleny Dobromily Rettigové
včera
Prosincové projevy politiků: Pavel bude poslední v řadě. Promluví i Zeman
včera
Důchody dostanou lidé do Štědrého dne. Příští rok už to bude o Vánocích jinak
včera
Rok od střelby na FF UK: Oběti se spravedlnosti nedočkají, přestože viníka smrti 14 lidí známe
včera
Otevírací doba o Vánocích. Pořádky se nemění, zákon mluví jasně
včera
Rok od tragédie, která změnila život mnoha lidem. Česko si připomíná nejhorší masovou střelbu v historii
Aktualizováno včera
OBRAZEM: Česko si připomnělo oběti tragédie na FF UK. Naší společností otřásla, říká Fiala
21. prosince 2024 21:56
Kate a William dojali Brity vánoční pohlednicí. Zachycuje klíčový moment tohoto roku
21. prosince 2024 20:30
Česká hymna poprvé zazněla před 190 lety. V Tylově Fidlovačce
21. prosince 2024 19:33
Policii znepokojuje, co se děje na D1 před Brnem. Ukázala záběry nebezpečných nehod
21. prosince 2024 18:50
Nobelova cena pro Trumpa? Při splnění jednoho předpokladu může být kandidátem
Pokud budoucí americký prezident Donald Trump dokáže docílit vyřešení konfliktu na Ukrajině, mohl by dostat Nobelovu cenu míru. V komentáři pro server Foreign Affairs napsal americký politolog Michael McFaul.
Zdroj: Jakub Jurek