Профессор Сюэ Тиан жана Кытайдын Илим жана технология университетинен (USTC) профессор МА Юцян жетектеген изилдөө тобу бир нече изилдөө топтору менен биргелешип, конверсиялык линзалар (UCLs) аркылуу адамдын жакын инфракызыл (NIR) мейкиндик-убакыт түсүн көрүүсүн ийгиликтүү иштетти. Изилдөө 2025-жылдын 22-майында (EST) Cell сайтында онлайн жарыяланган жана News релизинде чагылдырылган.Cell Press.
Жаратылышта электромагниттик толкундар толкун узундуктарынын кеңири диапазонуна ээ, бирок адамдын көзү көрүнүүчү жарык деп аталган кууш бөлүгүн гана кабылдай алат, бул спектрдин кызыл четинен тышкары NIR жарыгын бизге көрүнбөйт.
Fig1. Электромагниттик толкундар жана көрүнүүчү жарык спектри (Проф. XUE командасынын сүрөтү)
2019-жылы профессор Сюэ Тиан, МА Юцян жана ХАН Ганг жетектеген топ жаныбарлардын торчолоруна конверсиялык наноматериалдарды сайып, сүт эмүүчүлөрдүн биринчи жолу жылаңач көз менен NIR сүрөтүн көрүү мүмкүнчүлүгүн камсыз кылуу менен ийгиликке жетишти. Бирок, интравитреалдык инъекциянын адамдарга колдонулушу чектелүү болгондуктан, бул технологиянын негизги көйгөйү адамдын NIR жарыгын инвазивдүү эмес каражаттар аркылуу кабыл алуусун камсыз кылууда турат.
Полимердик композиттерден жасалган жумшак тунук контакт линзалар тагынуучу чечимди камсыз кылат, бирок UCLлерди иштеп чыгуу эки негизги көйгөйгө дуушар болот: жогорку конверсиялык нанобөлүкчөлөрдүн (UCNPs) допингди талап кылган эффективдүү upconversion жөндөмүнө жетишүү жана жогорку тунуктукту сактоо. Бирок, нанобөлүкчөлөрдү полимерлерге киргизүү алардын оптикалык касиеттерин өзгөртүп, жогорку концентрацияны оптикалык тунуктуулук менен тең салмактуулукту кыйындатат.
UCNPтердин беттик модификациясы жана сынуу көрсөткүчү менен дал келген полимердик материалдарды скрининг аркылуу изилдөөчүлөр 7-9% UCNP интеграциясына жетишип, көрүнүүчү спектрде 90% дан ашык ачык-айкындуулукту сактоо менен UCLдерди иштеп чыгышты. Мындан тышкары, UCLs оптикалык натыйжалуулугун, гидрофилдүүлүгүн жана био шайкештигин көрсөттү, эксперименталдык натыйжалар менен мыкаа моделдери да, адам тагынуучулар да NIR жарыгын гана аныктабастан, анын убактылуу жыштыктарын да айырмалай аларын көрсөттү.
Андан да таң калыштуусу, изилдөө тобу UCL менен интеграцияланган тагынуучу көз айнек системасын иштеп чыгышкан жана кадимки UCLлер колдонуучуларга NIR сүрөттөрүн одоно элестетет деген чектөөнү жеңүү үчүн оптималдаштырылган. Бул прогресс колдонуучуларга NIR сүрөттөрүн мейкиндиктик резолюцияда көрүнгөн жарык көрүнүшүнө салыштырууга мүмкүндүк берет, бул татаал NIR үлгүлөрүн так таанууга мүмкүндүк берет.
Табигый чөйрөдө мультиспектралдуу NIR жарыгынын кеңири таралышы менен күрөшүү үчүн изилдөөчүлөр трихроматикалык конверсиялык контакт линзаларын (tUCLs) иштеп чыгуу үчүн салттуу UCNPлерди трихроматикалык UCNPs менен алмаштырышты, бул колдонуучуларга үч түрдүү NIR толкун узундугун айырмалоого жана кененирээк NIR түс спектрин кабыл алууга мүмкүндүк берди. Түстүү, убакыттык жана мейкиндик маалыматты интеграциялоо менен, tUCLs көп өлчөмдүү NIR-коддолгон маалыматтарды так таанууга мүмкүндүк берип, жакшыртылган спектралдык тандоону жана анти-кетерилдүүлүк мүмкүнчүлүктөрүн сунуштады.
Fig2. tUCLs менен интеграцияланган тагынуучу көз айнек системасы аркылуу көрүнгөн жана NIR жарыктандыруусунда ар кандай үлгүлөрдүн түстүү көрүнүшү (ар кандай чагылуу спектрлери менен окшоштурулган чагылдыруучу күзгүлөр). (Проф. XUE командасынын сүрөтү)
Fig3. UCLs адам NIR жарыкты убактылуу, мейкиндик жана хроматикалык өлчөмдөрдө кабыл алууга мүмкүндүк берет. (Проф. XUE командасынын сүрөтү)
UCLs аркылуу адамдарда NIR көрүнүшү үчүн тагынуучу чечимди көрсөткөн бул изилдөө, NIR түстүү көрүнүшү үчүн концепциянын далилин камсыз кылды жана коопсуздук, контрафакттык менен күрөшүү жана түстүү көрүү кемчиликтерин дарылоодо келечектүү колдонмолорду ачты.
Кагаз шилтемеси:https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.019
(Сю Ехон жазган, ШЭН Синьи, ЧжаО Чжэцян тарабынан редакцияланган)
Посттун убактысы: 07-07-2025