USTC የሰውን ቅርብ-ኢንፍራሬድ የቀለም እይታ በእውቂያ ሌንስ ቴክኖሎጂ ይገነዘባል

በፕሮፌሰር XUE Tian እና በፕሮፌሰር ኤምኤ ዩኪያን ከቻይና ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ (USTC) የተመራ የምርምር ቡድን ከበርካታ የምርምር ቡድኖች ጋር በመተባበር የሰው ልጅ ቅርብ የኢንፍራሬድ (NIR) የቦታ ቀለም እይታ በ Upconversion contact lenses (UCLs) በተሳካ ሁኔታ አስችሏል። ጥናቱ በሜይ 22፣ 2025 (EST) ላይ በሴል ውስጥ በመስመር ላይ ታትሟል፣ እና በዜና ልቀት ላይ ታይቷል።የሕዋስ ፕሬስ.

በተፈጥሮ ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ሰፊ የሞገድ ርዝመት አላቸው, ነገር ግን የሰው ዓይን የሚታይ ብርሃን በመባል የሚታወቀው ጠባብ ክፍል ብቻ ነው, ይህም የ NIR ብርሃን ከጨረር ቀይ ጫፍ ባሻገር ለእኛ እንዳይታይ ያደርገዋል.

ምስል1. የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች እና የሚታይ የብርሃን ስፔክትረም (ምስል ከፕሮፌሰር XUE ቡድን)

እ.ኤ.አ. በ 2019፣ በፕሮፌሰር XUE Tian፣ MA Yuqian እና HAN Gang የሚመራ ቡድን ወደ እንስሳት ሬቲናዎች ውስጥ የሚቀይሩ ናኖሜትሪዎችን በመርፌ፣ በአጥቢ እንስሳት ውስጥ ለመጀመሪያ ጊዜ እርቃናቸውን የሚመለከቱ NIR ምስል የማየት ችሎታን አስመዝግቧል። ነገር ግን፣ በሰዎች ላይ የ intravitreal መርፌ ተፈጻሚነት ውስን በመሆኑ፣ የዚህ ቴክኖሎጂ ቁልፍ ፈተና የሰው ልጅ ስለ NIR ብርሃን ወራሪ ባልሆኑ መንገዶች እንዲረዳ ማድረግ ነው።

ከፖሊመር ውህዶች የተሰሩ ለስላሳ ግልፅ የመገናኛ ሌንሶች ሊለበስ የሚችል መፍትሄ ይሰጣሉ፣ ነገር ግን ዩሲኤሎችን ማዳበር ሁለት ዋና ዋና ተግዳሮቶች ያጋጥሟቸዋል፡ ቀልጣፋ የመቀየሪያ አቅምን ማግኘት፣ ይህም ከፍተኛ የመቀየሪያ ናኖፓርቲሎች (UCNPs) ዶፒንግ የሚያስፈልገው እና ከፍተኛ ግልጽነትን መጠበቅ። ነገር ግን ናኖፓርተሎችን ወደ ፖሊመሮች ማካተት የእይታ ባህሪያቸውን ስለሚቀይር ከፍተኛ ትኩረትን ከእይታ ግልጽነት ጋር ማመጣጠን አስቸጋሪ ያደርገዋል።

በ UCNPs ላይ ላዩን በማሻሻል እና ከማጣቀሻ-ኢንዴክስ ጋር የተጣጣሙ ፖሊሜሪክ ቁሶችን በማጣራት ተመራማሪዎች በሚታየው ስፔክትረም ውስጥ ከ90% በላይ ግልፅነትን በማስጠበቅ 7-9% UCNP ውህደትን ማሳካት ችለዋል። በተጨማሪም ዩሲኤሎች አጥጋቢ የኦፕቲካል አፈጻጸምን፣ ሃይድሮፊሊቲቲ እና ባዮኬቲን አሳይተዋል፣ በሙከራ ውጤቶች እንደሚያሳዩት ሁለቱም የሙሪን ሞዴሎች እና የሰው ልጆች የለበሱ ሰዎች NIR ብርሃንን መለየት ብቻ ሳይሆን ጊዜያዊ ድግግሞሾቹንም ይለያሉ።

በጣም የሚያስደንቀው ነገር፣ የምርምር ቡድኑ ከUCLs ጋር የተቀናጀ ተለባሽ የዓይን መስታወት ስርዓትን ነድፎ እና የተመቻቸ የኦፕቲካል ኢሜጂንግ ተለምዷዊ ዩሲኤሎች ለተጠቃሚዎች የNIR ምስሎችን ግምታዊ ግንዛቤ ብቻ የሚያቀርቡበትን ገደብ ለማሸነፍ ነው። ይህ እድገት ተጠቃሚዎች የNIR ምስሎችን ከብርሃን እይታ ጋር በሚወዳደር የቦታ መፍታት እንዲገነዘቡ ያስችላቸዋል፣ ይህም ውስብስብ የNIR ቅጦችን የበለጠ ትክክለኛ እውቅና ለማግኘት ያስችላል።

በተፈጥሮ አከባቢዎች ውስጥ የብዝሃ-ስፔክትራል ኤንአይአር ብርሃን መኖርን የበለጠ ለመቋቋም ተመራማሪዎች ባህላዊ ዩሲኤንፒዎችን በ trichromatic UCNPs በመተካት trichromatic upconversion contact lenses (tuCLs) እንዲዳብሩ ይህም ተጠቃሚዎች ሶስት የተለያዩ የNIR የሞገድ ርዝመቶችን እንዲለዩ እና ሰፋ ያለ የNIR ቀለም ስፔክትረም እንዲገነዘቡ አስችሏቸዋል። የቀለም፣ ጊዜያዊ እና የቦታ መረጃን በማዋሃድ tUCLs ባለብዙ-ልኬት NIR ኢንኮዲድ ውሂብን በትክክል እንዲያውቁ ፈቅደዋል፣ ይህም የተሻሻለ የእይታ መራጭ እና ፀረ-ጣልቃ ገብነት ችሎታዎችን ይሰጣል።

ምስል2. ከ tUCLs ጋር በተዋሃደ ተለባሽ የዓይን መነፅር ስርዓት እንደታየው በሚታዩ እና በNIR ብርሃን ስር ያሉ የተለያዩ ቅጦች (የተመሳሰሉ አንጸባራቂ መስተዋቶች ከተለያዩ ነጸብራቅ እይታ ጋር) የቀለም ገጽታ። (ምስል ከፕሮፌሰር XUE ቡድን)

ምስል3. ዩሲኤሎች የሰው ልጅ ስለ NIR ብርሃን በጊዜያዊ፣ በቦታ እና በክሮማቲክ ልኬቶች ላይ ያለውን ግንዛቤ ያነቃል። (ምስል ከፕሮፌሰር XUE ቡድን)

ይህ ጥናት በሰዎች ውስጥ ለኤንአይአር እይታ በ UCLs በኩል ተለባሽ መፍትሄን ያሳየ ሲሆን ለNIR የቀለም እይታ ጽንሰ-ሀሳብ ማረጋገጫ አቅርቧል እና ለደህንነት ፣ ለፀረ-ሐሰተኛ እና የቀለም እይታ ጉድለቶች አያያዝ ተስፋ ሰጭ መተግበሪያዎችን ከፍቷል።

የወረቀት ማገናኛ፡https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.019

(በXU Yehong የተጻፈ፣ SHEN Xinyi፣ በZHAO Zheqian የተስተካከለ)