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
Topolánek přiznal metastáze v plicích. Chce něco zkusit
Přelomový výzkum: Horká káva nebo čaj mohou způsobovat rakovinu
Aktuálně se děje
před 1 hodinou
Trump se v OSN sejde se Zelenským. Bude tlačit na ukončení útoků na energetickou infrastrukturu
před 2 hodinami
Skupina 22 zemí přijala v OSN deklaraci o regulaci umělé inteligence
před 4 hodinami
Guterres končí. Hledání nového šéfa OSN probíhá pod tlakem Trumpa
před 5 hodinami
Trump zakázal vybraným novinářům vstup do Bílého domu. CNN a Politico podávají žalobu
před 6 hodinami
Počasí: Svět zažil nejteplejší srpen v historii. Hranice k odvrácení nejhorších dopadů klimatické krize padla
před 7 hodinami
Česko uznalo prozatímní schválení autonomního řízení Tesly
před 8 hodinami
Vláda od října opět zastropuje ceny benzinu a nafty
před 8 hodinami
Rusko otestuje NATO už za pár měsíců, varují rozvědky. Podle BIS může být součástí zásah na území státu
před 9 hodinami
Začíná největší diplomatická událost roku. Eskalátor jsme opravili, ujistil šéf OSN Trumpa
před 10 hodinami
Šéf Nvidie se vysmál varováním před koncem světa. Prozradil, jaká je šance, že AI vyhubí lidstvo
před 11 hodinami
Neskončí na Ukrajině. Evropa i USA se obávají šíření ruských jednotek
před 12 hodinami
Trump oznámil vznik "AI Force", jednotky zaměřené na umělou inteligenci
před 12 hodinami
Volby v Rusku skončily nepřekvapivým výsledkem
před 13 hodinami
Ukrajina podnikla v poslední den voleb dosud největší dronový útok na Moskvu
před 14 hodinami
Trump zatáhl USA do války, ze které se mu nedaří vystoupit. A možnosti docházejí
před 14 hodinami
Pavel by rád bojoval, reagoval Fico na kritiku z Česka
před 15 hodinami
OSN: Svět už není schopen dodržet hranici globálního oteplení o 1,5 stupně Celsia
před 16 hodinami
Předpověď počasí na týden. Meteorologové přiznali určitou nejistotu
včera
Klid nechce královi dopřát. Bratr princezny Diany trvá na slovech z nové knihy
včera
Zeman napíná Česko ohledně další kandidatury. Mohou za to i pravidla
Exprezident Miloš Zeman znovu promluvil o další prezidentské kandidatuře, kterou podle dřívějšího vyjádření zvažuje. Jasno ale stále nemá. Zeman se podle svých slov definitivně rozhodne až ve chvíli, kdy to bude vyžadovat termín.
Zdroj: Jan Hrabě