Robert Klatt
Mäuse können durch eine Injektion mit Nanopartikeln Infrarotlicht sehen. In Zukunft könnten ähnliche Nanopartikel Menschen mit Sehschwächen und Augenkrankheiten helfen.
Worcester (U.S.A.). Menschen und die meisten anderen Säugetiere können nur das Lichtspektrum zwischen 400 und 700 Nanometern sehen. Licht mit höheren Wellenlängen wie etwa Infrarotlicht kann das menschliche Auge ohne Hilfsmittel wie spezielle Nachtsichtbrillen nicht sehen. Wissenschaftler der University of Massachusetts Medical School und der University of Science and Technology of China haben Nanopartikel entwickelt, mit denen Mäuse in der Nacht sehen können.
Laut ihrer Publikation im Fachmagazin Cell verabreichten die Forscher den Mäusen eine Proteininjektion mit kleinsten Nanoantennen. Der Blutkreislauf leitet die Nanopartikel dann zum Auge weiter. Dort verankern sich die Nanopartikel an den Fotorezeptoren, also den Zellen, die für die Lichtwahrnehmung zuständig sind.
Durch die verankerten Partikel wird das sichtbare Lichtspektrum so erweitert, dass die Tiere nahes Infrarot (NIR) aus dem nicht-sichtbaren Bereich wahrnehmen können. Anschließend verarbeitet das Gehirn diese Informationen und interpretiert sie als Bild. „Dies geschieht ohne Hilfe komplizierter Geräte“, so die Forscher.
„In unserem Experiment absorbierten die Nanopartikel Infrarotlicht bei einer Wellenlänge von 980 Nanometern und wandelten es in Licht mit 535 Nanometern um“, erklärt Jin Bao. Licht mit einer Wellenlänge von 535 Nanometern ist für das menschliche Auge sichtbar und wird als Grün wahrgenommen.
Bei den Versuchstieren traten nur selten Nebenwirkungen auf. Laut den Wissenschaftlern kam es nach der Injektion bei manchen Tieren zu einer Trübung der Hornhäute der Augen, die jedoch innerhalb einer Woche wieder von selbst verschwand.
„Wir glauben, dass diese Technologie auch für das menschliche Auge funktionieren wird“, erklärt Dr. Gang Han. Laut ihm ist es denkbar, dass Nanopartikel nicht nur zur Erweiterung der menschlichen Sehkraft, sondern auch zur Behandlung von Sehschwächen und Augenkrankheiten verwendet werden.
„Mit dieser Forschung haben wir die Anwendungen der Nanopartikel-Technologie umfassend erweitert. Mit etwas Hilfe haben wir möglicherweise die Fähigkeit, alle verborgenen Informationen von NIR- und IR-Strahlung im Universum zu sehen, die mit unseren bloßen Augen nicht sichtbar sind“, konstatiert Han.
Cell, doi: 10.1016/j.cell.2019.01.038
