randi_ang/Shutterstock.com modlivka krevety sú do značnej miery superhrdinami sveta kôrovcov. Nielenže môžu dodať a šialený silný úder s ich prednými pazúrmi, ale ich neuveriteľné oči v skutočnosti dokážu pozri rakovinaešte predtým, ako sa objavia príznaky.
Teraz sa výskumníci pokúšajú zostrojiť kamery, ktoré dokážu replikovať túto neuveriteľnú schopnosť, takže dokážeme nielen odhaliť rakovinu skôr, ale aj operovať nádory a presnejšie ich lokalizovať v celom tele.
Krevety mantis sú tie farebné kôrovce s googly, ktoré ste už pravdepodobne videli na National Geographic kanál ničenie krabov svojimi prednými pazúrmi. Zaujímavé je, že sú vlastne nie kudlanka nábožná alebo kreveta, ale blízky príbuzný alebo kraby a homáre.
Krevety patria do objednávky stomatopoda , a väčšina z nich žije v tropických a subtropických vodách Indického a Tichého oceánu, od východnej Afriky až po Havaj.
Krevety Mantis boli pre výskumníkov vždy fascinujúce kvôli ich silnej schopnosti dierovania, ale uvedomili si vedci že na to, aby zasadili koristi také presné údery, musia mať aj neuveriteľný zrak.
Ešte v roku 2014, tím austrálskych výskumníkov si uvedomil, aký neuveriteľný je tento zrak, a ukázali, že krevety mantis sú skutočne schopnépozri rakovinu.
Je to preto, že podobne ako iné článkonožce majú zložené oči , ktoré sú tvorené tisíckami receptorov zachytávajúcich svetlo tzv ommatídia - presne ako oko muchy.
Čo je však mimoriadne jedinečné na oku krevety mantis, dokáže vnímať aj niečo, čo je pre nás ľudí neviditeľné – polarizácia svetla.
'Slnečné svetlo je chaotické - spleť vlnových dĺžok pohybujúcich sa všetkými smermi naraz,' vysvetľuje Elliott Kennerson v NPR .
'Ale niektoré povrchy - povedzme šupina rýb alebo pár polarizovaných slnečných okuliarov - majú spôsob, ako zmeniť svetlo, ktoré odrážajú alebo prepúšťajú, a organizovať ho tak, aby sa pohybovalo v jednej rovine.'
Zatiaľ čo naše ľudské oči nedokážu skutočne rozoznať, kedy sa to deje – nedokážeme vnímať rozdiel medzi polarizovaným a nepolarizovaným svetlom – oči kreviet mantis ich dokážu rozlíšiť.
To je dôležité, pretože výskumníci ukázali, že rýchlo rastúce, dezorganizované rakovina bunky v skutočnosti odrážajú polarizované svetlo inak ako zdravé tkanivo.
Je to malý rozdiel, ktorý je pre nás neviditeľný, ale kreveta mantis by ho mohla ľahko rozlíšiť.
'Ľudia to nevidia, ale kreveta mantis by k nej mohla prísť a zasiahnuť ju,' povedal Justin Marshall z University of Queensland.ešte v roku 2014.
Vedci odvtedy zistili, že tento rozdiel v odraze polarizovaného svetla sa skutočne objavuje v ranom štádiu rakoviny, skôr ako sa objavia ďalšie príznaky.
Tímy po celom svete teraz pracujú na budovaní kamier, ktoré dokážu to isté, na základe zložených očí kreviet mantis a iných článkonožcov, ako napr. motýle.
„Pohľad na prírodu nám môže pomôcť navrhnúť lepšie a citlivejšie zobrazovacie techniky,“ Viktor Gruev, ktorý vedie tím na University of Illinois v Urbana-Champaign. povedal NPR .
Jeho tím navrhol kamery, ktoré nielenže dokážu vidieť polarizačné vzory na povrchu ľudského a zvieracieho tkaniva, ale sú tiež dostatočne malé na to, aby sa dali použiť na endoskopy a kolonoskopie.
V jednej zo svojich doterajších štúdií Gruev a jeho tím použili kamery na myšiach, aby hľadali príznaky rakoviny hrubého čreva. Tradičné kolonoskopické kamery - ktoré sú v podstate umiestnené na zadok pacientov, aby sa bližšie pozreli na ich hrubé črevo - posielajú späť čiernobiele snímky, aby lekári mohli hľadať akékoľvek abnormálne tvary, ako sú polypy.
Ukazuje sa však, že nie všetky rakoviny sú hrudkovité - niekedy sú ploché a vyzerajú rovnako ako okolité tkanivo a kolonoskopia ich môže minúť.
Gruevova nová kamera inšpirovaná krevetami mantis berie tieto polarizačné vzory a prevádza ich na farebné obrázky v reálnom čase, pričom lekárom ukazuje, kde presne končí zdravé tkanivo a začína choré tkanivo.
Je zaujímavé, že rôzne typy rakovinových buniek majú rôzne polarizačné znaky, Gruev povedal Kennersonovi , zatiaľ čo zdravé tkanivo zostáva konzistentné.
'Polarizačná štruktúra robí rakovinu zjavnou,' povedal Gruev , ktorý túto technológiu nazýva rakovinou „mesačný výstrel“. 'Práve teraz stále zisťujeme rakovinu príliš neskoro v hre.'
Nielenže by to mohlo viesť k skoršej a presnejšej diagnóze, ale mohlo by to tiež pomôcť chirurgom presnejšie odstrániť nádory, čo by viedlo k lepšiemu zotaveniu.
Klinické štúdie pomocou kamier na odstránenie nádorov z pacientky s rakovinou prsníka teraz prebiehajú.
Gruevova práca vyšla v r Zborník Medzinárodnej spoločnosti pre optiku a fotoniku (SPIE). , a bol tiež predstavený v júni tento rok na konferencii Optical Society of America v Kalifornii.