Хятадын Шинжлэх Ухаан Технологийн Их Сургуулийн (USTC) профессор Шюэ Тиан, профессор МА Юцян нараар ахлуулсан судалгааны баг олон судалгааны бүлэгтэй хамтран дээш хувиргах контакт линз (UCLs) ашиглан хүний ойрын хэт улаан туяаны (NIR) орон зайн цаг хугацааны өнгөний харааг амжилттай болгож чаджээ. Энэхүү судалгааг 2025 оны 5-р сарын 22-нд (EST) Cell сэтгүүлд онлайнаар нийтэлсэн бөгөөд тус сэтгүүлд нийтэлсэн.Cell Press.
Байгальд цахилгаан соронзон долгион нь долгионы уртын өргөн хүрээг хамардаг боловч хүний нүд харагдах гэрэл гэгддэг нарийн хэсгийг л мэдрэх чадвартай бөгөөд энэ нь спектрийн улаан төгсгөлөөс давсан NIR гэрлийг бидэнд үл үзэгдэх болгодог.
Зураг 1. Цахилгаан соронзон долгион ба харагдах гэрлийн спектр (Проф. XUE-ийн багаас авсан зураг)
2019 онд профессор XUE Tian, MA Yuqian, HAN Gang нараар ахлуулсан баг амьтдын торлог бүрхэвч рүү хувиргах наноматериалуудыг шахаж, хөхтөн амьтдад анх удаа нүцгэн нүдээр NIR дүрсийг харах боломжийг бий болгосноор амжилтад хүрсэн. Гэсэн хэдий ч хүний биед интравитреаль тарилга хийх боломж хязгаарлагдмал тул энэ технологийн гол сорилт нь инвазив бус аргаар NIR гэрлийг хүнээр мэдрэх боломжийг олгох явдал юм.
Полимер нийлмэл материалаар хийгдсэн зөөлөн тунгалаг контакт линз нь элэгддэг шийдлийг өгдөг боловч UCL-ийг хөгжүүлэхэд хоёр үндсэн сорилт тулгардаг: өндөр хувиргах нано бөөмс (UCNPs) допинг шаарддаг үр ашигтай хувиргах чадварт хүрэх, өндөр ил тод байдлыг хадгалах. Гэсэн хэдий ч нано бөөмсийг полимерт оруулах нь тэдний оптик шинж чанарыг өөрчилдөг тул өндөр концентраци болон оптик тунгалаг байдлыг тэнцвэржүүлэхэд хэцүү болгодог.
UCNP-ийн гадаргуугийн өөрчлөлт, хугарлын илтгэгчтэй тохирох полимер материалыг скрининг хийх замаар судлаачид үзэгдэх спектрийн 90% ил тод байдлыг хадгалахын зэрэгцээ UCNP-ийн 7-9% интеграцчилалд хүрэх UCL-ийг боловсруулсан. Цаашилбал, UCL нь хангалттай оптик гүйцэтгэл, ус шингээх чадвар, био нийцтэй байдлыг харуулсан бөгөөд туршилтын үр дүнд хулганы загварууд болон хүн өмсөгчдийн аль аль нь NIR гэрлийг илрүүлээд зогсохгүй түүний түр зуурын давтамжийг ялгаж чаддаг болохыг харуулсан.
Илүү гайхалтай нь, судалгааны баг ердийн UCL нь хэрэглэгчдэд зөвхөн NIR дүрсний талаар бүдүүлэг ойлголт өгдөг гэсэн хязгаарлалтыг даван туулахын тулд UCL-тэй нэгтгэсэн зүүж болох нүдний шилний системийг зохион бүтээсэн бөгөөд оптик дүрслэлийг оновчтой болгосон. Энэхүү дэвшилт нь хэрэглэгчдэд харагдах гэрлийн алсын хараатай харьцуулахуйц орон зайн нарийвчлалтай NIR дүрсийг хүлээн авах боломжийг олгож, нарийн төвөгтэй NIR загварыг илүү нарийвчлалтай таних боломжийг олгодог.
Байгалийн орчинд олон талт NIR гэрлийн өргөн тархалтыг даван туулахын тулд судлаачид уламжлалт UCNP-ийг трихроматик UCNP-ээр сольж, гурван ялгаатай NIR долгионы уртыг ялгаж, NIR өнгөний илүү өргөн хүрээг мэдрэх боломжийг олгосон трихроматик хувиргах контакт линз (tUCLs) бүтээжээ. Өнгө, цаг хугацаа, орон зайн мэдээллийг нэгтгэснээр tUCL нь олон хэмжээст NIR кодлогдсон өгөгдлийг нарийн таних боломжийг олгож, спектрийн сонгомол чанар, хөндлөнгийн нөлөөллөөс хамгаалах чадварыг сайжруулсан.
Зураг 2. Үзэгдэх болон NIR гэрэлтүүлгийн дор янз бүрийн хээ (өөр өөр тусгалын спектртэй дуураймал цацруулагч толь) өнгөний харагдах байдлыг tUCL-тай нэгтгэсэн зүүж болох нүдний шилний системээр харна. (Проф. XUE-ийн багаас авсан зураг)
Зураг3. UCL нь NIR гэрлийг цаг хугацаа, орон зайн болон хроматик хэмжигдэхүүнээр мэдрэх боломжийг олгодог. (Проф. XUE-ийн багаас авсан зураг)
UCL-ээр дамжуулан хүмүүст NIR харааны зүүж болох шийдлийг харуулсан энэхүү судалгаа нь NIR өнгөт харааны тухай ойлголтын нотолгоо болж, аюулгүй байдал, хуурамчаар үйлдэхтэй тэмцэх, өнгөний харааны дутагдлыг эмчлэхэд ирээдүйтэй хэрэглээг нээж өгсөн.
Цаасан холбоос:https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.019
(Шэнь Синьи, Шю Ехон бичсэн, ЖАО Жэчян найруулсан)
Шуудангийн цаг: 2025-06-07