Редак минерал даје слепим животињама „супервид”
Нанотехнологија омогућава да животиње виде и оно што људско око не може
Научници су открили да од телура, ретког минерала који се углавном производи у Кини, могу да створе вештачку ретину. Штавише, ово откриће не само да је слепим животињама повратило вид, већ им је омогућило и „супервид” – способност да виде инфрацрвено светло.
Ово достигнуће донело је значајну наду у лечењу слепила код људи, наводе истраживачи.
Студију је предводио професор Ванг Шујуан са Факултета за интегрисане електронске склопове и микро-нано електронику на Универзитету Фудан у Шангају, а објављена је 5. маја у часопису Science.
У истраживању су научници искористили телур – редак сребрнобели елемент сличан платини, који настаје као нуспродукт приликом рафинирања бакра.
Телур има изузетна фотоелектрична својства и способан је да претвори видљиво и инфрацрвено светло у електричну енергију, без потребе за додатном опремом. Научници су га искористили као замену за фоторецепторске ћелије у ретини, како би светлосне сигнале претварали у електричне импулсе и слали их мозгу.
Телуријумске нанонити
Коришћењем методе хемијског таложења, тим је направио телуријумске нанонити пречника 150 нанометара, а затим је контролисао њихов раст у наномреже (TeNWN) које функционишу као наноскелети ретине.
После снимања и електро-физиолошког праћења, откривено је да су уграђени имплантати обновили пупиларни рефлекс, односно скупљање и ширење зенице код слепих мишева и стимулисали неуронску активност у делу коре мозга задуженом за вид.
Када су телуријумски наноскелети причвршћени за очне јабучице мишева који су били слепи, животиње нису показивале компликације и већ дан након операције почеле су да опорављају вид. Поред тога, захваљујући имплантима могле су тачно да лоцирају изворе светлости у условима блиским инфрацрвеном спектру.
У поређењу са здравим мишевима, слепи мишеви са имплантима су боље препознавали шаре и успешније проналазили ЛЕД светла током тестова понашања, готово достижући ниво перформанси здравих јединки.
Након тестирања инфрацрвеним светлом – које је невидљиво за обичне мишеве – утврђено је да су слепи мишеви са TeNWN имплантима имали вишу тачност одговора него и здрави и нелечени слепи мишеви.
Ова нано-протеза се показала као безбедна и биокомпатибилна и код слепог макакија. Када је уграђена здравом мајмуну, побољшала је његову осетљивост на блиско инфрацрвено светло, преноси South China Morning Post.
Фоторецептор од титанијум - диоксида
Године 2023. исти лабораторијски тим са Универзитета Фудан развио је први вештачки фоторецептор на свету од нанонити титанијум-диоксида, којим је, такође, враћена функција вида слепим мишевима и приматима.
Клиничка испитивања на основу технологије из 2023. године већ су у току у болницама повезанима са Фудан универзитетом. За сада нема информација о потенцијалним клиничким испитивањима на људима са TeNWN технологијом.
„Методологија коју је развио професор Ванг отвара могућност развоја нове генерације уређаја који могу да претворе светло у неуронске стимулативне сигнале и тиме омогуће делимичан, али користан повратак вида многим слепим особама”, навео је Едуардо Фернандез, биолошки антрополог са Универзитета Јејл и члан Америчког удружења за напредак науке, у коментару објављеном у истом броју часописа Science.
Кина је тренутно највећи светски произвођач и потрошач телура. Овај сребрнобели металоид, данас се користи у високој технологији и има све значајнију улогу у стратешким индустријама у развоју. Користи се у производњи полупроводничких термоелектричних система за хлађење, соларних ћелија и детекције инфрацрвеног зрачења.
Како је у 18. веку откривен телуријум
Године 1782. аустријски рударски инспектор и хемичар Франц Јозеф Милер фон Рајхенштајн радио је у рудницима Трансилваније, тада делу Хабзбуршке монархије (данашња Румунија). У једној од анализа руде из рудника „Златна”, Милер је пронашао на нешто необично. Руда је изгледала као да садржи злато, али се није понашала као познати метали тог времена.
Упркос сличности са антимоном и бизмутом, нови елемент је упорно измицао прецизној идентификацији. Милер је посумњао да је пронашао непознату супстанцу, али није успевао да је у потпуности окарактерише. Зато ју је назвао metallum problematicum – проблематични метал.
Његово откриће није одмах наишло на широко признање. Тек десетак година касније, 1798. немачки хемичар Мартин Хајнрих Клапрот, познат по открићима неколико елемената, потврдио је да је у питању нови хемијски елемент. У знак захвалности према Милеровом раду, Клапрот му је признао првенство у открићу, али елемент именује телур (телуријум), по латинској речи Tellus - богињи земље, плодности и мајци свих бића.
