Fast wie Superkräfte: Neu entwickelte Injektion macht Nachtsicht möglich

Studie zeigt, wie Nanopartikel die Sehkraft erweitern können

Ein amerikanisch-chinesisches Forschungsteam testete kürzlich erfolgreich eine neue Substanz, die es ermöglicht im Dunkeln zu sehen. Nach einer einmaligen Injektion bekamen die Mäuse, bei denen die Substanz getestet wurde, bis zu zehn Wochen lang die Fähigkeit zur Infrarotsicht. Winzig kleine Nanopartikel verändern nach der Injektion die Wellenlänge, mit der das Auge Licht wahrnimmt und ermöglichten so das Sehen im Dunkeln. Das Forschungsteam hält auch eine Anwendung beim Menschen für möglich.

Forschende der University of Science and Technology of China und der University of Massachusetts Medical School haben eine Substanz entwickelt, die die Fähigkeit zur Nachtsicht verleiht. Das klingt zwar so, als wäre es direkt aus einem Marvel-Comic entsprungen, ist aber in Wirklichkeit modernster High-Tech. Die injizierten Nanopartikel erweiterten das Spektrum des sichtbaren Lichts, sodass die Mäuse nach der Spritze Infrarotlicht sehen konnten. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Cell“ präsentiert.

Warum wir im Dunkeln nichts sehen können

Das menschliche Auge sowie das Auge eines typischen Säugetiers kann nur Licht wahrnehmen, dass sich im Spektrums zwischen etwa 400 bis 700 Nanometern bewegt. „Dies ist jedoch nur ein kleiner Prozentsatz des gesamten elektromagnetischen Spektrums“, erklären die Forschenden. Das menschliche Auge ist nicht in der Lage, längerwelliges Licht wie Infrarotlicht zu sehen. Nachtsichtbrillen ermöglichen es, auch ein solches Lichtspektrum wahrzunehmen. An diesem Punkt setzte das Forschungsteam an. Sie veränderten mit mikroskopisch kleinen Nano-Antennen das Auge der Nager vorübergehend so, dass sie längerwelliges Licht wahrnehmen konnten.

Es werde Licht

Die Forschenden erklären den Prozess: Die Mäuse bekommen eine Protein-Injektion mit winzigen Nano-Antennen. Die Proteine leiten die angehefteten Nanopartikel zum Auge weiter, wo sie sich an den Photorezeptoren des Auges verankern. Diese Zellen sind für die Lichtwahrnehmung zuständig. Die verankerten Partikel erweitern das Spektrum und sorgen dafür, dass nahes Infrarot (NIR) aus dem nicht-sichtbaren Bereich wahrgenommen werden kann. Diese Informationen werden an das Gehirn weitergeleitet und zu einem Bild interpretiert. „Dies geschieht ohne Hilfe komplizierter Geräte“, so das Studienteam.

Grün statt Schwarz

„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 aus dem chinesischen Forschungsteam. Dieses Spektrum ist für das menschliche Auge sichtbar und wird als grüne Farbe wahrgenommen.

Seltene Nebenwirkungen

Bislang konnten die Forschenden bei den Mäusen nur seltene und schwache Nebenwirkungen der Injektion feststellen. Bei manchen Nagern trübten sich die Hornhäute der Auge. Diese Trübung verschwand jedoch wieder innerhalb einer Woche.

Auch beim Menschen anwendbar?

„Wir glauben, dass diese Technologie auch für das menschliche Auge funktionieren wird“, betont der Professor für Biochemie und molekulare Pharmakologie Dr. Gang Han in einer Pressemitteilung zu den Studienergebnissen. Er sieht nicht nur Anwendungen in der Erweiterung der menschlichen Sehkraft, sondern auch therapeutische Lösungen für Menschen mit Sehschwächen.

Durchbruch in der Nano-Forschung

„Mit dieser Forschung haben wir die Anwendungen der Nanopartikel-Technologie umfassend erweitert”, so der Professor. Die Forschenden sehen eine Vielzahl von möglichen Anwendungsgebieten die von der Erkundung neuronaler Netzwerke im Gehirn bis hin zur Unterstützung der Sehkraft reiche. „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“, resumiert der Biochemiker. (vb)