Usa ka grupo sa panukiduki nga gipangulohan ni Prof. XUE Tian ug Prof. MA Yuqian gikan sa University of Science and Technology of China (USTC), sa pakigtambayayong sa daghang grupo sa panukiduki, malampusong nakahimo sa human near-infrared (NIR) spatiotemporal color vision pinaagi sa upconversion contact lenses (UCLs). Ang pagtuon gipatik online sa Cell kaniadtong Mayo 22, 2025 (EST), ug gipakita sa usa ka pagpagawas sa Balita niCell Press.
Sa kinaiyahan, ang mga electromagnetic waves nagsangkad sa usa ka halapad nga mga wavelength, apan ang mata sa tawo makakita lamang sa usa ka pig-ot nga bahin nga nailhan nga makita nga kahayag, nga naghimo sa NIR nga kahayag lapas sa pula nga tumoy sa spectrum nga dili makita kanato.
Fig1. Electromagnetic waves ug visible light spectrum (Hulagway gikan sa team ni Prof. XUE)
Sa 2019, usa ka team nga gipangulohan ni Prof. XUE Tian, MA Yuqian, ug HAN Gang nakab-ot ang usa ka kalampusan pinaagi sa pag-inject sa upconversion nanomaterials ngadto sa retinas sa mga mananap, nga nakapahimo sa labing una nga hubo nga NIR image vision capability sa mammals. Bisan pa, tungod sa limitado nga paggamit sa intravitreal injection sa mga tawo, ang panguna nga hagit alang sa kini nga teknolohiya naa sa pagpaarang sa panan-aw sa tawo sa kahayag sa NIR pinaagi sa dili invasive nga paagi.
Ang humok nga transparent nga mga contact lens nga hinimo sa polymer composites naghatag og usa ka masul-ob nga solusyon, apan ang pagpalambo sa mga UCL nag-atubang sa duha ka nag-unang mga hagit: pagkab-ot sa episyente nga upconversion nga kapabilidad, nga nagkinahanglan og taas nga upconversion nanoparticles (UCNPs) doping, ug pagmintinar sa taas nga transparency. Bisan pa, ang pag-apil sa mga nanopartikel sa mga polimer nagbag-o sa ilang mga optical nga kabtangan, nga nagpalisud sa pagbalanse sa taas nga konsentrasyon nga adunay katin-aw sa optical.
Pinaagi sa pagbag-o sa nawong sa UCNPs ug pag-screen sa refractive-index-matched polymeric nga mga materyales, ang mga tigdukiduki nakamugna og UCLs nga nakab-ot ang 7-9% UCNP integration samtang nagmintinar sa 90% nga transparency sa makita nga spectrum. Dugang pa, ang UCLs nagpakita sa makatagbaw nga optical performance, hydrophilicity, ug biocompatibility, uban sa mga resulta sa eksperimento nga nagpakita nga ang mga modelo sa murine ug mga tawo nga nagsul-ob dili lamang makamatikod sa NIR nga kahayag apan makalahi usab sa temporal nga mga frequency niini.
Mas impresibo, ang research team nagdesinyo ug wearable eyeglass system nga gisagol sa UCLs ug optimized optical imaging para mabuntog ang limitasyon nga ang conventional UCLs naghatag lang sa user ug coarse perception sa NIR images. Kini nga pag-uswag makapahimo sa mga tiggamit sa pagtan-aw sa mga imahe sa NIR nga adunay spatial nga resolusyon nga ikatandi sa makita nga kahayag nga panan-awon, nga nagtugot alang sa mas tukma nga pag-ila sa komplikado nga mga sumbanan sa NIR.
Aron mas masagubang ang kaylap nga presensya sa multispectral NIR nga kahayag sa natural nga mga palibot, gipulihan sa mga tigdukiduki ang tradisyonal nga UCNPs og trichromatic UCNPs aron makahimo og trichromatic upconversion contact lenses (tUCLs), nga nakapahimo sa mga tiggamit sa pag-ila sa tulo ka managlahi nga NIR wavelengths ug paglantaw sa mas lapad nga kolor sa kolor sa NIR. Pinaagi sa paghiusa sa kolor, temporal, ug spatial nga impormasyon, ang mga tUCL nagtugot alang sa tukma nga pag-ila sa multi-dimensional nga NIR-encoded nga datos, nga nagtanyag sa gipaayo nga spectral selectivity ug anti-interference nga kapabilidad.
Fig2. Ang kolor nga panagway sa lain-laing mga sumbanan (simulated reflective salamin uban sa lain-laing mga salamin spectra) ubos sa makita ug NIR kahayag, ingon sa gitan-aw pinaagi sa wearable eyeglass sistema sa integrated uban sa tUCLs. (Hulagway gikan sa team ni Prof. XUE)
Fig3. Gitugotan sa mga UCL ang panan-aw sa tawo sa kahayag sa NIR sa temporal, spatial, ug chromatic nga mga sukat. (Hulagway gikan sa team ni Prof. XUE)
Kini nga pagtuon, nga nagpakita sa usa ka masul-ob nga solusyon alang sa NIR nga panan-awon sa mga tawo pinaagi sa UCLs, naghatag usa ka pruweba sa konsepto alang sa kolor nga panan-aw sa NIR ug nagbukas sa mga maayong aplikasyon sa seguridad, anti-counterfeiting, ug pagtambal sa mga kakulangan sa panan-aw sa kolor.
Papel link:https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.019
(Gisulat ni XU Yehong, SHEN Xinyi, Gi-edit ni ZHAO Zheqian)
Oras sa pag-post: Hun-07-2025