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
Princ William odložil dekorum. Záběry z fotbalu obletěly celý svět
včera
Politici zareagovali na tragédii v Pardubicích. Ozval se i premiér Babiš
včera
Recidivista míří k soudu. Policie navrhla jeho obžalobu za vraždu v Mírově
včera
Moravec představil pořady nového projektu. Otázky oprášil a přejmenoval
včera
OBRAZEM: Druhý den se sudetskými Němci v Brně. K jednomu stolu přišli i protestující
včera
Svědci mohou stále mluvit o bývalém princi Andrewovi, připomněla policie
včera
Policie vznesla obvinění z vraždy v případu čtvrtečního napadení v Pardubicích
včera
Půl roku od prvního zákazu sociálních sítí: Jak se žije mladým v Austrálii dnes?
včera
Turecko a Austrálie odhalily ústřední téma letošního klimatického summitu COP31
včera
Projekt mucholapka: Jak americká armáda trénuje obranu před drony z Běloruska?
včera
NATO by se nakonec mohlo podílet na znovuotevření Hormuzského průlivu, připustilo Švédsko
včera
Trump je zklamaný. NATO čeká jeden z nejdůležitějších summitů v historii, varoval Rubio
včera
Ne znamená ne. Grónsko jasně vzkázalo Trumpovi, že není na prodej
včera
Elektřina je vzácnost, o seniory se nikdo nestará. Jak se žije lidem na Kubě pod americkou blokádou?
včera
Chlapec předškolního věku z Ostravy zemřel na záškrt. Nebyl očkovaný
včera
Rutte představil plán, jak udržet USA v NATO
včera
Chybí i rukavice nebo roušky. Na současné epidemii eboly má velký podíl Trump, shodují se experti
včera
Kuba představuje pro Spojené státy hrozbu, prohlásil Rubio. Podle odborníků se schyluje k válce
včera
Žena, která přežila hantavirus, promluvila o nesnesitelných bolestech. Nezvládla ani sáhnutí na vlasy
včera
Počasí rozdělí Česko. Místy hrozí tropy, jinde bude výrazně chladněji
Je před námi poslední pracovní den před víkendem, jenž může přinést jednu letošní premiéru. Potvrzuje to i nejnovější předpověď Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) na nadcházející volné dny.
Zdroj: Jan Hrabě