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
včera
Zelenskyj popřel spekulace, že chce vyhlásit termín voleb nebo referendum o mírové dohodě
včera
Vonnová má za sebou tři operace. Její otec má o její budoucnosti jasno
včera
Bílý dům smazal Vanceův příspěvek na sociálních sítích
včera
Netanjahu opět míří za Trumpem. Už se s ním setkal vícekrát než jakýkoliv jiný lídr
včera
Ideologie ustupuje, prim hrají peníze. Ukrajinci, kteří zrazují svou vlast, končí na dlouhé roky ve vězení
včera
Olympijský debut na jedničku. Vinklárková nejlepší Češkou ve vytrvalostním závodě, vyhrála Simonová
Aktualizováno včera
Tragická střelba v Kanadě. Terčem se stala škola, devět mrtvých
včera
Epidemické šíření chřipky v Česku. Odborníci vyhlížejí snižování aktivity
včera
Babiš v Rakousku a na Slovensku. S Ficem a Stockerem řešil evropské priority
včera
Extrémní počasí ve Španělsku. Padají rekordy, zemi trápí povodně
včera
Dobrá zpráva z Milána. Sáblíková se rozhodla nastoupit do příštího závodu
včera
Zapsaly se do historie. Ženy, které obětovaly život pro vědu
včera
Fiala prozradil, jak bude pokračovat jeho politická kariéra
včera
Klempíř se s umělci na ničem neshodl. Cibulka a Jagelka s ním uzavřeli sázku
včera
Pavel odhalil svůj program na Mnichovské konferenci. Jede tam i Macinka
včera
Napadení v Chrudimi. Osoby se znaly, kriminalisté vyšetřují případ jako vraždu
včera
Trump před lety mluvil s policií o Epsteinovi, odhalil dokument FBI
včera
Poslední rozloučení s Brejchovou má termín. Bude bez státních poct
včera
Lyžařskou kombinaci vyhrály Rakušanky, vrátila se Vlhová. V boulích se představil Kroupa
včera
K zimnímu počasí patří sníh. Meteorologové řekli, jaká je aktuální situace
Meteorologická zima pokračuje až do konce února, ale sníh se z nížin vytratil již v posledních dnech. Na horách se ale místy drží desítky centimetrů sněhové pokrývky. Další nadílky se na některých místech v Česku dočkáme snad o víkendu.
Zdroj: Jan Hrabě