Kamerát inspirált a rákot látó rák

2014.10.19. 12:16

A sáskarákok szeme valódi evolúciós sikertörténet, hiszen rendkívül gyorsan képesek különböző hullámhosszú fényeket érzékelni. Különleges képességük az ausztrál kutatókat is megihlette, akik most egy olyan kamerán dolgoznak, amely az eddigieknél pontosabban képes érzékelni a rákos szöveteket és az agyi működést is.

Az Odontodactylus scyllarus sáskarákok legfőbb különlegessége összetett szemük, amely testükhöz mérten hatalmas méretű. Látószervükben tizenhat fényreceptor, köztük tizenkét színérzékelő receptor található (a miénkben csak három, nagy ritkán négy). Ez azt jelenti, hogy ezek az ízeltlábúak villámgyorsan képesek megkülönböztetni a színeket, és a számunkra láthatatlan hullámhosszakból is rengeteg információt szereznek.

Látják amit mi nem

A sáskarákok ráadásul az emberrel ellentétben a polarizált fényt is érzékelik. Polarizált fényről akkor beszélhetünk, ha a fényhullámok csak egy meghatározott síkban rezegnek.

Odontodactylus scyllarusForrás: Roy L. Caldwell

Ezzel a képességükkel e tengerlakó rákok látják az átlátszó, szinte láthatatlan élőlényeket is, valamint észlelik a halak pikkelyeiről visszaverődő fényt. A polarizált fény érzékelése azt is lehetővé teszi számukra, hogy "lássák" a holdfázisokat, és előre "kiszámítsák" az apály és a dagály időpontját.

Rákszemkamera

Az ausztráliai Queensland Egyetem munkatársait megihlette a sáskarákok szemének egyedi képessége. Olyan videokamerákat fejlesztenek, amely a sáskarákokhoz hasonlóan látja a világot, azaz képes érzékelni a polarizált fényt és átalakítani azt az emberi szem számára is érzékelhető színekre.

A sáskarákok összetett szeme háromszögrácsba rendeződött alapelemekből, úgynevezett ommatidiumokból áll. Ezeket vékony membránréteg borítja, amely képes a polarizált fény szűrésére. A kamera tervezésekor a kutatók ezt a membránt igyekeztek reprodukálni nanoméretű alumíniumvezetékekkel. A speciális nanovezetékeket fotodiódákra helyezték fel. A fotodiódák alakítják a fényt (jelen esetben a polarizált fényt) a kamerában elektromos jellé .

A fejlesztést a rákgyógyászatban lehetne hasznosítani. Ismert ugyanis, hogy a rákos szövetek máshogy verik vissza a polarizált fényt, mint az egészséges szövetek, így az új kamerával könnyen észlelhetővé válnának, de az eszközzel várhatóan az agyi idegsejtek aktivitása is pontosabban nyomon követhető. 

Bár ma is léteznek olyan képalkotó technológiák, amelyek a polarizált fény érzékelésével képesek észlelni rákos szöveteket, ezek az eszközök rengeteg korláttal rendelkeznek (például bizonyos nagyságú tumorokat nem vesznek észre), drágák és méretben is túlságosan nagyok.

A sáskarák inspirálta technológiával pontosabb, olcsóbb, akár okostelefonokban is elférő kamerák tervezhetők. Ez a diagnosztikai eszköz ráadásul nem invazív, így elkerülhető lenne a fájdalmas szövetmintavétel. A kutatást a Proceedings of the IEEE című szaklapban tették közzé.