Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Işık dönüştürücü nanopartiküller kullanan bu lensler, kullanıcıların hem görünür hem de yakın kızılötesi ışığı görmesini sağlayarak gece görüşü, şifreli iletişim ve hatta renk körlüğü düzeltmesi için yeni olasılıklar sunuyor. Sinir bilimciler ve malzeme bilimcileri, kızılötesi ışığı görünür ışığa dönüştürerek hem insanlarda hem de farelerde kızılötesi görüş sağlayan kontakt lensler yarattılar. Kızılötesi gece görüş gözlüklerinin aksine, Cell Press dergisi Cell'de 22 Mayıs'ta açıklanan kontakt lensler bir güç kaynağına ihtiyaç duymuyor ve kullanıcının birden fazla kızılötesi dalga boyunu algılamasını sağlıyor. Şeffaf oldukları için kullanıcılar hem kızılötesi hem de görünür ışığı aynı anda görebiliyor, ancak katılımcıların gözleri kapalıyken kızılötesi görüş iyileşiyordu.

“Araştırmamız, insanlara süper görüş sağlamak için invaziv olmayan giyilebilir cihazlar için potansiyeli açıyor,” diyor kıdemli yazar, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde nörobilimci olan Tian Xue. “Bu malzeme için hemen birçok potansiyel uygulama var. Örneğin, titreşen kızılötesi ışık, güvenlik, kurtarma, şifreleme veya sahteciliğe karşı ortamlarda bilgi iletmek için kullanılabilir.”

Kontakt lens teknolojisi, kızılötesi ışığı emen ve onu memeli gözleri tarafından görülebilen dalga boylarına dönüştüren nanopartiküller kullanır (örneğin, 400-700 nm aralığındaki elektromanyetik radyasyon). Nanopartiküller özellikle, insanların halihazırda görebildiğinin hemen ötesinde olan 800-1600 nm aralığındaki kızılötesi ışık olan "yakın kızılötesi ışığın" tespitini sağlar. Ekip daha önce bu nanopartiküllerin retinaya enjekte edildiğinde farelerde kızılötesi görüş sağladığını göstermişti, ancak daha az invaziv bir seçenek tasarlamak istediler.

Kontakt lensleri oluşturmak için ekip, nanopartikülleri standart yumuşak kontakt lenslerde kullanılan esnek, toksik olmayan polimerlerle birleştirdi. Kontakt lenslerin toksik olmadığını gösterdikten sonra, hem insanlarda hem de farelerde işlevlerini test ettiler.

Kontakt lens takan farelerin kızılötesi dalga boylarını görebildiğini gösteren davranışlar sergilediğini buldular. Örneğin, farelere karanlık bir kutu ve kızılötesi ışıklı bir kutu arasında seçim yapmaları istendiğinde, kontakt lens takan fareler karanlık kutuyu seçerken, kontakt lens takmayan fareler herhangi bir tercih göstermedi. Fareler ayrıca kızılötesi görüşe dair fizyolojik sinyaller gösterdi: Kontakt lens takan farelerin göz bebekleri kızılötesi ışık varlığında daraldı ve beyin görüntülemeleri kızılötesi ışığın görsel işleme merkezlerinin aydınlanmasına neden olduğunu gösterdi.

İnsanlarda, kızılötesi kontakt lensler katılımcıların yanıp sönen morse kodu benzeri sinyalleri doğru bir şekilde algılamasını ve gelen kızılötesi ışığın yönünü algılamasını sağladı. Xue, « Tamamen net : Kontakt lensler olmadan denek hiçbir şey göremez, ancak taktığında kızılötesi ışığın titremesini açıkça görebilir, » dedi. « Ayrıca denek gözlerini kapattığında bu titreme bilgisini daha iyi alabildiğini gördük, çünkü yakın kızılötesi ışık göz kapağına görünür ışıktan daha etkili bir şekilde nüfuz ediyor, bu nedenle görünür ışıktan daha az parazit oluyor. »

Kontakt lenslere yapılan ek bir değişiklik, nanopartikülleri farklı kızılötesi dalga boylarını renk kodlaması için tasarlayarak kullanıcıların farklı kızılötesi ışık spektrumları arasında ayrım yapmalarını sağlar. Örneğin, 980 nm’lik kızılötesi dalga boyları mavi ışığa, 808 nm’lik dalga boyları yeşil ışığa ve 1.532 nm’lik dalga boyları kırmızı ışığa dönüştürüldü. Kullanıcıların kızılötesi spektrumda daha fazla ayrıntıyı algılamasını sağlamanın yanı sıra, bu renk kodlu nanopartiküller, renk körü kişilerin başka türlü algılayamayacakları dalga boylarını görmelerine yardımcı olmak için değiştirilebilir.

Xue, « Bu teknoloji, kırmızı görünür ışığı yeşil görünür ışığa dönüştürerek, renk körü insanlar için görünmeyeni görünür hale getirebilir » diyor.

Kontakt lenslerin ince detayları yakalama yeteneği sınırlı olduğundan (retinaya yakın olmaları nedeniyle dönüştürülen ışık parçacıkları dağılır), ekip aynı nanopartikül teknolojisini kullanarak katılımcıların daha yüksek çözünürlüklü kızılötesi bilgileri algılamasını sağlayan giyilebilir bir cam sistemi de geliştirdi.

Kontakt lensler şu an için sadece LED ışık kaynağından yayılan kızılötesi ışınları algılayabiliyor ancak araştırmacılar nanopartiküllerin hassasiyetini artırarak daha düşük seviyelerdeki kızılötesi ışınları da algılayabilmeleri için çalışmalar yürütüyor.

Xue, “Gelecekte malzeme bilimcileri ve optik uzmanlarıyla birlikte çalışarak daha hassas mekansal çözünürlüğe ve daha yüksek hassasiyete sahip bir kontakt lens üretmeyi umuyoruz” diyor.

Kaynakça :

https://www.lab-worldwide.com/infrared-vision-contact-lenses-breakthrough-a-b7c06cfe73450be5e9bb83e8511ce946/Sinir bilimciler ve malzeme bilimcileri, kızılötesi ışığı görünür ışığa dönüştürerek hem insanlarda hem de farelerde kızılötesi görüş sağlayan kontakt lensler yarattılar. Kızılötesi gece görüş gözlüklerinin aksine, Cell Press dergisi Cell'de 22 Mayıs'ta açıklanan kontakt lensler bir güç kaynağına ihtiyaç duymuyor ve kullanıcının birden fazla kızılötesi dalga boyunu algılamasını sağlıyor. Şeffaf oldukları için kullanıcılar hem kızılötesi hem de görünür ışığı aynı anda görebiliyor, ancak katılımcıların gözleri kapalıyken kızılötesi görüş iyileşiyordu.

“Araştırmamız, insanlara süper görüş sağlamak için invaziv olmayan giyilebilir cihazlar için potansiyeli açıyor,” diyor kıdemli yazar, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde nörobilimci olan Tian Xue. “Bu malzeme için hemen birçok potansiyel uygulama var. Örneğin, titreşen kızılötesi ışık, güvenlik, kurtarma, şifreleme veya sahteciliğe karşı ortamlarda bilgi iletmek için kullanılabilir.”

Kontakt lens teknolojisi, kızılötesi ışığı emen ve onu memeli gözleri tarafından görülebilen dalga boylarına dönüştüren nanopartiküller kullanır (örneğin, 400-700 nm aralığındaki elektromanyetik radyasyon). Nanopartiküller özellikle, insanların halihazırda görebildiğinin hemen ötesinde olan 800-1600 nm aralığındaki kızılötesi ışık olan "yakın kızılötesi ışığın" tespitini sağlar. Ekip daha önce bu nanopartiküllerin retinaya enjekte edildiğinde farelerde kızılötesi görüş sağladığını göstermişti, ancak daha az invaziv bir seçenek tasarlamak istediler.

Kontakt lensleri oluşturmak için ekip, nanopartikülleri standart yumuşak kontakt lenslerde kullanılan esnek, toksik olmayan polimerlerle birleştirdi. Kontakt lenslerin toksik olmadığını gösterdikten sonra, hem insanlarda hem de farelerde işlevlerini test ettiler.

Kontakt lens takan farelerin kızılötesi dalga boylarını görebildiğini gösteren davranışlar sergilediğini buldular. Örneğin, farelere karanlık bir kutu ve kızılötesi ışıklı bir kutu arasında seçim yapmaları istendiğinde, kontakt lens takan fareler karanlık kutuyu seçerken, kontakt lens takmayan fareler herhangi bir tercih göstermedi. Fareler ayrıca kızılötesi görüşe dair fizyolojik sinyaller gösterdi: Kontakt lens takan farelerin göz bebekleri kızılötesi ışık varlığında daraldı ve beyin görüntülemeleri kızılötesi ışığın görsel işleme merkezlerinin aydınlanmasına neden olduğunu gösterdi.

İnsanlarda, kızılötesi kontakt lensler katılımcıların yanıp sönen morse kodu benzeri sinyalleri doğru bir şekilde algılamasını ve gelen kızılötesi ışığın yönünü algılamasını sağladı. Xue, « Tamamen net : Kontakt lensler olmadan denek hiçbir şey göremez, ancak taktığında kızılötesi ışığın titremesini açıkça görebilir, » dedi. « Ayrıca denek gözlerini kapattığında bu titreme bilgisini daha iyi alabildiğini gördük, çünkü yakın kızılötesi ışık göz kapağına görünür ışıktan daha etkili bir şekilde nüfuz ediyor, bu nedenle görünür ışıktan daha az parazit oluyor. »

Kontakt lenslere yapılan ek bir değişiklik, nanopartikülleri farklı kızılötesi dalga boylarını renk kodlaması için tasarlayarak kullanıcıların farklı kızılötesi ışık spektrumları arasında ayrım yapmalarını sağlar. Örneğin, 980 nm’lik kızılötesi dalga boyları mavi ışığa, 808 nm’lik dalga boyları yeşil ışığa ve 1.532 nm’lik dalga boyları kırmızı ışığa dönüştürüldü. Kullanıcıların kızılötesi spektrumda daha fazla ayrıntıyı algılamasını sağlamanın yanı sıra, bu renk kodlu nanopartiküller, renk körü kişilerin başka türlü algılayamayacakları dalga boylarını görmelerine yardımcı olmak için değiştirilebilir.

Xue, « Bu teknoloji, kırmızı görünür ışığı yeşil görünür ışığa dönüştürerek, renk körü insanlar için görünmeyeni görünür hale getirebilir » diyor.

Kontakt lenslerin ince detayları yakalama yeteneği sınırlı olduğundan (retinaya yakın olmaları nedeniyle dönüştürülen ışık parçacıkları dağılır), ekip aynı nanopartikül teknolojisini kullanarak katılımcıların daha yüksek çözünürlüklü kızılötesi bilgileri algılamasını sağlayan giyilebilir bir cam sistemi de geliştirdi.

Kontakt lensler şu an için sadece LED ışık kaynağından yayılan kızılötesi ışınları algılayabiliyor ancak araştırmacılar nanopartiküllerin hassasiyetini artırarak daha düşük seviyelerdeki kızılötesi ışınları da algılayabilmeleri için çalışmalar yürütüyor.

Xue, “Gelecekte malzeme bilimcileri ve optik uzmanlarıyla birlikte çalışarak daha hassas mekansal çözünürlüğe ve daha yüksek hassasiyete sahip bir kontakt lens üretmeyi umuyoruz” diyor.

Yazar: Bassma Bouanani

Kaynakça : https://www.lab-worldwide.com/infrared-vision-contact-lenses-breakthrough-a-b7c06cfe73450be5e9bb83e8511ce946/