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 20 minutami
Do Česka by měl po mnoha letech přijet papež. Přijal pozvání od prezidenta
před 1 hodinou
Babišova vláda zruší televizní poplatky. Názor změnil i ministr Klempíř
před 1 hodinou
Pavlovi někdo vyhrožoval na internetu. Policie zadržela muže
před 2 hodinami
Další český hokejový úspěch. Po stříbru mužské dvacítky má ženská osmnáctka bronz
před 2 hodinami
Policie zadržela údajného zahraničního agenta. Měl pracovat pro Čínu
před 3 hodinami
Ve Spojených arabských emirátech budou jednat zástupci Ukrajiny, Spojených států a Ruska, oznámil Zelenskyj
před 4 hodinami
Zelenskyj: Evropa mlčí a Putin dál vyrábí rakety. Neměla by spoléhat na NATO, místo aby jednala jen čeká
před 5 hodinami
Trumpa k dohodě o Grónsku dotlačili poradci. Co je její náplní?
před 6 hodinami
Zelenskyj dorazil do Davosu, jednání s Trumpem začalo. Putin chce zaplatit členství v Radě míru zmrazenými aktivy
před 7 hodinami
Hraniční přechod Rafáh se příští týden otevře v obou směrech
před 8 hodinami
Jeden velký podvod na OSN? Rada míru popírá principy rovnosti, staví na bohatství a kultu uctívačů Trumpa
před 8 hodinami
V Radě míru chce být každý, prohlásil na zakládací ceremonii Trump. Na pódiu nebyl jediný západní spojenec
před 9 hodinami
Trump se dnes sejde se Zelenským
před 10 hodinami
Nový hit internetu: Nejstahovanější aplikace pomáhá bojkotovat americké zboží
před 11 hodinami
Babiš se chlubí, s kolika prezidenty a premiéry se setkal v Davosu. Nejsou to ani tři procenta lídrů
před 12 hodinami
Putin přijal pozvání do nově vznikající Rady míru, oznámil Trump
před 13 hodinami
Počasí: Zima si nevezme pauzu ani o víkendu, v noci teploty spadnou až na -8 stupňů
včera
Dosáhli jsme rámcové dohody o Grónsku, bude navždy, prohlásil Trump a zrušil cla
včera
Může americký Kongres zabránit Trumpovi v převzetí Grónska? Má k tomu hned několik nástrojů
včera
Trump prohlásil, že se dnes setká v Davosu se Zelenským. Ten tam ale vůbec není, potkat se tak mají zítra
Americký prezident Donald Trump vyvolal na Světovém ekonomickém fóru v Davosu značné pozdvižení svými protichůdnými výroky o schůzce s ukrajinským protějškem. Původně totiž tvrdil, že Volodymyr Zelenskyj se nachází přímo v sále a setkají se ještě dnes. Realita je však jiná; Zelenskyj zůstal v Kyjevě, aby řešil katastrofální stav ukrajinské energetiky po ruských náletech, kvůli kterým miliony lidí mrznou v temnotě.
Zdroj: Libor Novák