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 1 hodinou
Ruská armáda zahájila na Ukrajině rozsáhlou jarní ofenzívu
před 2 hodinami
Další podezření na únik informací: AfD může předávat citlivé dokumenty o Ukrajině Kremlu
před 3 hodinami
„Normální součást diplomatické praxe.“ Maďarsko je překvapeno, že s Lavrovem nekomunikují i další ministři
před 4 hodinami
Jednáme s Íránem, jsme na prahu dohody, prohlásil Trump. Lži a manipulace s ropnými trhy, reaguje Teherán
před 5 hodinami
Trump nutně potřebuje válku s Íránem ukončit. Nemá ale jak
před 6 hodinami
Počasí se o víkendu ochladí, místy bude pršet
včera
Szijjártó měl Lavrovovi podávat hlášení o obsahu jednání EU. Magyar obvinil vládu z vlastizrady
včera
Mohou íránské rakety doletět až do Londýna, Prahy nebo Paříže? Teherán světu skutečný dostřel tajil
včera
Trump: USA a Írán jednají o mírovém plánu, Modžtaba Chameneí je možná mrtvý
včera
Eskalace zrychluje, únikových cest ubývá. Možnosti ukončení války v Íránu se dramaticky zužují
včera
Kubánská armáda je připravena na případnou americkou agresi, vzkazuje Trumpovi Havana
včera
Ceny ropy začaly po Trumpově oznámení prudce klesat
včera
WP: Ruští agenti chtěli uskutečnit falešný pokus o atentát na Orbána, aby vyhrál volby
včera
Okamura chce zrušit „podraz na občany i firmy“. Koalice předloží návrh na zrušení části poplatků za ČT a Rozhlas
včera
Írán má v ruce mocnou zbraň. Útokem na odsolovací stanice může rozvrátit celý Blízký východ
včera
Trump nečekaně ustoupil z ultimáta Íránu. Útoky odložil
včera
Rutte věří, že se evropské státy připojí k Trumpově válce proti Íránu
včera
Takové počasí historie nepamatuje. Příští rok otřese globálními statistikami, varuje WMO
včera
Politico: Budapešť funguje jako přímý informační kanál pro Kreml. EU vylučuje Maďarsko z citlivých diskusí
včera
IEA: Situace na světových energetických trzích překonává největší krize moderní historie
Situace na světových energetických trzích dosáhla kritického bodu a podle šéfa Mezinárodní energetické agentury (IEA) Fatiha Birola svými dopady překonává největší krize moderní historie. Současný konflikt v Íránu, doprovázený bombardováním a uzavřením strategického Hormuzského průlivu, v sobě kombinuje ničivou sílu obou ropných šoků ze 70. let i následků ruské invaze na Ukrajinu. Birol v pondělí v Canbeře varoval, že světoví lídři zpočátku podcenili hloubku problémů, které tato destabilizace přinese.
Zdroj: Libor Novák