Një ekip kërkimor i udhëhequr nga Prof. XUE Tian dhe Prof. MA Yuqian nga Universiteti i Shkencës dhe Teknologjisë i Kinës (USTC), në bashkëpunim me grupe të shumta kërkimore, ka mundësuar me sukses shikimin hapësinor-kohor të ngjyrave tek njerëzit në infra të kuqe të afërt (NIR) përmes lenteve të kontaktit me konvertim lart (UCL). Studimi u botua në internet në Cell më 22 maj 2025 (EST) dhe u paraqit në një njoftim për shtyp ngaShtypja e qelizave.
Në natyrë, valët elektromagnetike përfshijnë një gamë të gjerë gjatësish vale, por syri i njeriut mund të perceptojë vetëm një pjesë të ngushtë të njohur si dritë e dukshme, duke e bërë dritën NIR përtej skajit të kuq të spektrit të padukshme për ne.
Fig1. Valët elektromagnetike dhe spektri i dritës së dukshme (Imazh nga ekipi i Prof. XUE)
Në vitin 2019, një ekip i udhëhequr nga Prof. XUE Tian, MA Yuqian dhe HAN Gang arriti një përparim duke injektuar nanomateriale me konvertim lart në retinën e kafshëve, duke mundësuar aftësinë e parë të shikimit të imazhit NIR me sy të zhveshur tek gjitarët. Megjithatë, për shkak të zbatueshmërisë së kufizuar të injektimit intravitreal tek njerëzit, sfida kryesore për këtë teknologji qëndron në mundësimin e perceptimit njerëzor të dritës NIR përmes mjeteve jo-invazive.
Lentet e kontaktit të buta transparente të bëra nga kompozite polimerike ofrojnë një zgjidhje të përshtatshme për t’u veshur, por zhvillimi i UCL-ve përballet me dy sfida kryesore: arritjen e aftësisë efikase të konvertimit lart, e cila kërkon dopim të nanopjesëzave me konvertim të lartë lart (UCNP), dhe ruajtjen e transparencës së lartë. Megjithatë, përfshirja e nanopjesëzave në polimere ndryshon vetitë e tyre optike, duke e bërë të vështirë balancimin e përqendrimit të lartë me qartësinë optike.
Përmes modifikimit sipërfaqësor të UCNP-ve dhe shqyrtimit të materialeve polimerike të përputhura me indeksin e thyerjes, studiuesit zhvilluan UCL-të duke arritur integrimin e UCNP prej 7-9% duke ruajtur transparencën mbi 90% në spektrin e dukshëm. Për më tepër, UCL-të demonstruan performancë optike, hidrofilitet dhe biokompatibilitet të kënaqshëm, me rezultate eksperimentale që tregojnë se si modelet miunë ashtu edhe ata njerëz që mbajnë dritën NIR jo vetëm që mund të zbulonin dritën NIR, por edhe të dallonin frekuencat e saj kohore.
Më mbresëlënëse është se ekipi i kërkimit projektoi një sistem syzesh që vishen, të integruar me UCL-të dhe imazhe optike të optimizuara për të kapërcyer kufizimin që UCL-të konvencionale u ofrojnë përdoruesve vetëm një perceptim të përafërt të imazheve NIR. Ky përparim u mundëson përdoruesve të perceptojnë imazhet NIR me rezolucion hapësinor të krahasueshëm me shikimin e dritës së dukshme, duke lejuar njohje më të saktë të modeleve komplekse NIR.
Për të përballuar më tej praninë e përhapur të dritës multispektrale NIR në mjediset natyrore, studiuesit zëvendësuan UCNP-të tradicionale me UCNP trikromatike për të zhvilluar lente kontakti me konvertim lart trikromatik (tUCL), të cilat u mundësuan përdoruesve të dallonin tre gjatësi vale të dallueshme NIR dhe të perceptonin një spektër më të gjerë ngjyrash NIR. Duke integruar informacionin e ngjyrës, atë kohor dhe hapësinor, tUCL-të lejuan njohjen e saktë të të dhënave shumëdimensionale të koduara nga NIR, duke ofruar selektivitet spektral të përmirësuar dhe aftësi anti-ndërhyrjeje.
Fig. 2. Pamja e ngjyrave të modeleve të ndryshme (pasqyra reflektuese të simuluara me spektra të ndryshme reflektimi) nën ndriçimin e dukshëm dhe NIR, siç shihet përmes sistemit të syzeve të veshshme të integruara me tUCL. (Imazh nga ekipi i Prof. XUE)
Fig3. UCL-të mundësojnë perceptimin njerëzor të dritës NIR në dimensione kohore, hapësinore dhe kromatike. (Imazh nga ekipi i Prof. XUE)
Ky studim, i cili demonstroi një zgjidhje të veshshme për shikimin NIR tek njerëzit përmes UCL-ve, ofroi një provë koncepti për shikimin me ngjyra NIR dhe hapi zbatime premtuese në siguri, anti-falsifikim dhe trajtimin e mangësive të shikimit me ngjyra.
Lidhja e letrës:https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.019
(Shkruar nga XU Yehong, SHEN Xinyi, redaktuar nga ZHAO Zheqian)
Koha e postimit: 07 qershor 2025