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
Britská princezna Kate má rakovinu
V bezpečí nejsou už ani mladí. Lékaři varují před změnami ve výskytu rakoviny
Aktuálně se děje
před 1 hodinou
Z posil z NHL už reprezentaci opustil Zadina, následoval ho i Kodýtek. Týmu bude pomáhat kouč Gross
před 1 hodinou
Hrůzný nález ostatků v Plzni. V řece plavala lidská hlava
před 2 hodinami
Tragická nehoda na D1. Havaroval tahač s tankem, zemřela jedna osoba
před 2 hodinami
USA nadále odrazují Izrael od postupu do Rafáhu. Z OSN zní hlasy o hladomoru
před 3 hodinami
Tři roky ve vězení hrozí muži, který způsobil zásah policie na gymnáziu v Litvínově
před 3 hodinami
Everest zřejmě přestane být tak dosažitelný, vyplývá z rozhodnutí soudu
před 4 hodinami
Ruská škola kritizovala válku na Ukrajině. Konec byl nevyhnutelný
před 5 hodinami
Teplé počasí vydrží i příští týden, mírně se ale ochladí
včera
Izrael po rozhodnutí Turecka hledá nové dodavatele. Zvažuje i Česko
včera
Rusko opět vyhrožuje: Odpovíme zničujícím odvetným úderem, pokud Ukrajina zaútočí na Kerčský most
včera
Hamás dostal od Izraele ultimátum: Máte týden, jinak jdeme do Rafahu
včera
Čekání na schválení vojenské pomoci americkým Kongresem mohlo způsobit vážné škody
včera
Chcete se nám mstít? ICC varoval před odvetou vůči soudu
včera
Evropa si v současné době hraje s ohněm, varuje Orbán
včera
Velmi důležité, velmi nebezpečné. Kreml zareagoval na návrhy Camerona a Macrona
včera
Rusko plánovalo útok na německém území, chtělo zničit vojenskou pomoc Ukrajině
včera
Tragická nehoda na Třebíčsku: Auto vyjelo mimo silnici, žena zemřela
včera
Putin pracuje na nejkrutější válečné zbrani Ruska, tvrdí experti. Systém promění bojiště v hořící peklo
včera
Putin má paranoidní strach, že Západ omezí moc Ruska. Moskva proto enormně zbrojí
včera
Tuleja ministrem pro vědu a výzkum nebude. Nominace se vzdal
Kandidát na ministra pro vědu, výzkum a inovace Pavel Tuleja (TOP 09) se v pátek rozhodl vzdát nominace do funkce. Ve vládě měl nahradit poslankyni Helenu Langšádlovou, jejíž demisi již přijal prezident Petr Pavel.
Zdroj: Jan Hrabě