纳米粒子给予超级大国：红外夜视[视频]

小瓶中的有机纳米颗粒在绵延的蓝光上的小瓶中的无形近红外光，可以通过人眼容易地看到。

所有带有超级大国的英雄的电影，如飞行，X射线愿景或非凡的力量都是愤怒。但是，虽然这些流行的角色仅仅是花哨的航班，但科学家们使用纳米粒子在普通老鼠上赋予真正的超级大国：看到近红外光的能力。今天，科学家们报告了制造这些纳米颗粒的版本的进展，这些纳米颗粒可能会给人类提供内置夜视。

研究人员将在美国化学学会（ACS）秋季2019年国家会议和博览会上提出他们的结果。世界上最大的科学学会ACS正在2019年8月29日星期四举行圣地亚哥的会议。它具有超过9,500多个关于各种科学主题的演示文稿。

“当我们看看宇宙时，我们只看到了可见光，”该项目的主要调查员Ph.D，博士表示，该项目的主要调查员在会议上展示工作。“但如果我们有近红外愿景，我们可以以全新的方式看到宇宙。我们可能能够用肉眼进行红外天文学，或者没有笨重的设备有夜视。“

人类和其他哺乳动物的眼睛可以检测400和700纳米（NM）的波长之间的光。另一方面，近红外（NIR）光具有较长的波长 - 750nm至1.4微米。热成像摄像机可以通过检测有机体或物体给出的尿液辐射来帮助人们在黑暗中看到，但这些装置通常是笨重和不方便的。韩及其同事们想知道它们是否可以通过注入特殊类型的纳米材料，称为上转化纳米颗粒（UCNP）来给予小鼠NIR视觉。这些含有稀土元素erbium和镱的纳米颗粒可以将来自Nir光的低能量光子转化为哺乳动物眼睛可以看到的更高能量的绿灯。

在今年早些时候发布的工作中，研究人员在马萨诸塞州医学院，通过附着与感光表面上的糖分子结合的蛋白质将UCNP定位于小鼠眼中的光感受器。然后，它们将光感受器结合的UCNP注入小鼠的视网膜后面。为了确定注射的小鼠是否可以看到和精神上处理NIR光，该团队进行了几种生理和行为测试。例如，在一次测试中，研究人员将小鼠放入y形水箱中。坦克的一个分支有一个平台，小鼠可以爬上逃脱水。研究人员培训了小鼠以三角形的形状向可见光进行游泳，标有逃生路线。一个类似点亮的圆圈，标记了没有平台的分支。然后，研究人员用NIR光取代了可见光。“颗粒注射的老鼠可以清楚地看到三角形，每次都会向它游泳，但没有注射的小鼠无法看到或讲述两个形状之间的差异，”汉族说。

杂志中的一项新研究描述了汉族，博士和同事如何开发技术，以使夜视与含有纳米天线的简单注射的哺乳动物，允许动物看到光线超出视觉光谱，进入红外光范围。

虽然UCNP在小鼠的眼中持续了至少10周并没有引起任何明显的副作用，但汉希望在他考虑在人类中尝试纳米材料之前提高纳米材料的安全性和敏感性。“我们发表论文中的UCNP是无机的，那里有一些缺点，”韩说。“生物相容性并不完全清楚，我们需要改善纳米颗粒的亮度进行人使用。”现在，该团队正在尝试由两个有机染料组成的UCNP，而不是稀土元素。“我们已经表明，与无机亮度相比，我们可以制作有机UCNP，与无机亮度相比大得多，”他说。这些有机纳米颗粒可以发射绿色或蓝光。除了具有改善的性质外，有机染料还可以具有更少的调节障碍。

该项目的下一个步骤之一可能会将技术转化为男人最好的朋友。“如果我们有一个可以看到尼尔光的超级狗，我们可以将一个模式投影到违法者的身体中，狗可以在没有扰乱别人的情况下抓住他们，”韩说。超级英雄撇去，该技术还可以具有重要的医学应用，例如治疗眼睛的疾病。“我们实际上正在研究如何使用NIR光线从植物中释放药物，特别是在感光体中，”韩说。

###

关于这一主题的新闻发布会将于8月27日星期二举行，在圣地亚哥会议中心上午9点30分。看看你在youtube上。