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
Mrazivá zpověď mladíka, jemuž se vrátila rakovina. Příběh zasáhl celé Česko
Rakovina prostaty Joea Bidena: Co znamená agresivní forma, jaké jsou příznaky a jaké existují možnosti léčby?
Aktuálně se děje
před 28 minutami
Kushner a Witkoff jsou amatéři. Situaci v Íránu jen zhoršují, tvrdí zkušení diplomaté
před 1 hodinou
Britové berou ruské výhrůžky vážně. Čelíme hrozbě přímého ruského útoku, zní z vlády
před 2 hodinami
Ukrajina dosáhla historického milníku. Poprvé dobyla nepřátelské pozice jen pomocí robotů a dronů
před 2 hodinami
Procitli už i pravicoví populisté. Dejte od Trumpa ruce pryč, vzkázala Le Penová
před 3 hodinami
Není to jen aktuální výměna názorů. Spory mezi papežem Lvem a Trumpem sahají daleko do minulosti
před 4 hodinami
Začalo platit příměří s Libanonem, oznámil Trump. Izraelci nechápou, Netanjahua viní ze lži
před 4 hodinami
Zemřel známý herec Jan Potměšil
před 5 hodinami
Počasí: Příští týden se ochladí, do Česka se vrátí noční mrazy
Aktualizováno včera
OBRAZEM: Ukrajina potřebuje naši pomoc, řekl Rutte v Praze. Uděláme vše pro splnění závazků, slíbil Babiš
včera
Česko světovým lídrům v pátek představí plán na zajištění bezpečnosti v Hormuzském průlivu
včera
Macinka si v reakci na výhrůžky předvolal ruského velvyslance
včera
OBRAZEM: Do Prahy přijel šéf NATO Rutte. Jedná s Babišem o českých závazcích
včera
Politico: Plánem české vlády na zrušení koncesionářských poplatků se bude zabývat Evropská komise
včera
Evropa má zásoby leteckého paliva už jen na šest týdnů. Pak začne uzemňovat letadla
včera
EU musí kvůli zhoršující se globální situaci radikálně zrychlit investice do obrany, shodují se lídři
včera
Svět pustoší hrstka tyranů, války stojí miliardy a lidé trpí. Papež Lev zareagoval na Trumpa nezvykle ostře
včera
Írán si podřezal větev. Neví, kam v Hormuzském průlivu umístil miny, a nemá je jak odstranit
včera
Rusko zveřejnilo „oficiální seznam cílů ruských raket v Evropě.“ Je mezi nimi i Česko
včera
Opozice kvůli chování vlády svolává mimořádnou schůzi Sněmovny. Chystá se na masivní obstrukce
včera
Vláda vyšachovala prezidenta. Pavel na summit NATO nepojede, rozhodla
Česká vláda na svém pondělním zasedání jasně vymezila, kdo bude zemi reprezentovat na klíčovém červencovém summitu NATO v Ankaře. Podle schváleného usnesení o letecké přepravě ústavních činitelů se s účastí prezidenta Petra Pavla nepočítá. Vládní speciál má do Turecka dopravit pouze delegaci vedenou premiérem Andrejem Babišem.
Zdroj: Libor Novák