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 49 minutami
Kontrolujeme Hormuzský průliv, prohlásil Írán. USA to popírají
před 1 hodinou
Izrael vyhrožuje vraždou každému, kdo stane v čele Íránu. Bude okamžitým cílem, varuje
před 2 hodinami
Írán zasáhl americkou základnu v Kataru. Izrael útočí po celém Teheránu
před 3 hodinami
Počasí: Během dne se oteplí až na 17 stupňů, mrazy ale zatím zůstanou
včera
Francie posílá na Blízký východ letadlovou loď. Britské stíhačky začaly sestřelovat íránské drony
včera
Írán už nemá žádné námořnictvo, letectvo ani radary, prohlásil Trump
včera
Španělsko je příšerný spojenec, prohlásil Trump. Kvůli Íránu s ním přerušil všechny obchodní styky
včera
Trump nastínil nejhorší možný scénář pro Írán
včera
Izraelská armáda vyslala jednotky na území Libanonu
včera
Macinka si za zády Pavla listoval v Rudém právu. Někdo mi to dal, vysvětlil
Aktualizováno včera
Policie zasahuje na ministerstvu životního prostředí
včera
Válka v Íránu se začíná propisovat do cen ropy a plynu. Zdražit mohou i potraviny
včera
Neziskovky nahrazují roli státu v péči o zranitelné, připomněl Pavel poslancům
včera
Macinka by měl vážit slova. Češi mají problém se dostat domů a neváhají kritizovat
včera
Válka se brzy přelije i do Evropy, důsledky pocítí každý člověk na Zemi, varuje Írán
včera
Petr Pavel dorazil do Sněmovny. Řešit se má Írán i kontrola hospodaření České televize a rozhlasu
včera
Hizballáh nás podvedl, zuří libanonská vláda. Naštvaní jsou i obyčejní lidé
včera
Izraelská armáda podnikla cílené údery na vládní čtvrť v Teheránu, zasáhla prezidentskou kancelář
včera
Ceny ropy a zemního plynu kvůli válce na Blízkém východě dál prudce rostou
včera
Odvrácená strana bombardování: Útoky podněcují Íránce, aby se semkli proti Západu
Izraelská armáda v úterý oznámila, že během nejnovější vlny náletů na libanonskou metropoli zasáhla klíčová mocenská centra hnutí Hizballáh. Podle prohlášení Izraelských obranných sil (IDF) se útoky v Bejrútu soustředily na velitelská stanoviště, sklady zbraní a další objekty patřící zpravodajskému ředitelství této organizace. Nad městem byly po dopadech raket vidět mohutné sloupy kouře stoupající zejména z jižních předměstí.
Zdroj: Libor Novák