Znajdź zawartość

Jeśli oczy są zwierciadłem duszy, to dzięki przeziernym rogówkom możemy w głąb tej duszy zajrzeć. A dzięki pracy naukowców z IChF PAN możemy zajrzeć w głąb samej rogówki. I to bez jej dotykania! Wszystko dzięki wprowadzeniu innowacyjnej metody holograficznej tomografii optycznej. Naszym pomysłem było popsucie spójnej wiązki laserowej oświetlającej rogówkę, dzięki czemu mogliśmy znacząco wydłużyć czas ekspozycji, nie narażając położonej głębiej, delikatnej siatkówki. Jednocześnie pozwala nam to na zachowanie wysokiej wartości mocy światła, która pozwala na zobaczenie bardzo słabego rozproszenia wstecznego od rogówki – wyjaśnia prof. Maciej Wojtkowski z Zakładu Chemii Fizycznej Układów Biologicznych IChF PAN. Dodatkowo objętościowy charakter zbieranych danych pozwolił na optyczne "spłaszczenie" krzywizny rogówki i uzyskanie wyjątkowo ostrych obrazów wszystkich tworzących ją warstw w całym przekroju. To niełatwa sztuka, bo przejrzystość rogówki, choć pozwala na zaglądanie do wnętrza oka, wcale nie ułatwia badania rogówki jako takiej. Dawne metody wymagały kontaktu przyrządu pomiarowego z okiem, a co za tym idzie - znieczulenia gałki, a sam pomiar był długotrwały. Ale nawet i ten nowsze, wykorzystujące tomografię optyczną OCT, mają ograniczenia wynikające z nie dość szybkiego pobierania obrazów, co przy badaniu nieznieczulonego oka sprawia, że uzyskany obraz jest nieostry ze względu na mikroruchy gałki ocznej. Przełom przyszedł wraz z superszybkimi kamerami rejestrującymi dziesiątki tysięcy klatek na sekundę, dzięki którym można było błyskawicznie rejestrować obrazy. Problemem była rozdzielczość i artefakty wynikające m.in. z tego, że rogówka jest zakrzywiona i omiatająca ją laserowa wiązka układa się w każdej części nieco inaczej. I tu wkraczają naukowcy z IChF PAN. Ich metoda, znana jako holograficzna tomografia OCT, pozwala na uchwycenie rogówki w ułamku sekundy i zarejestrowanie całej jej głębi w niezwykle wysokiej, niespotykanej dotąd rozdzielczości. Pacjent nie zdąży nawet mrugnąć, a jego rogówka już jest zobrazowana i to z dokładnością pozwalającą oglądać nawet pojedyncze komórki. A gdyby nawet mrugnął, maszyna, a raczej komputer, skompensuje ten ruch, wciąż dając ostry obraz. Do tego nasz aparat nie ma ruchomych części, a dzięki modulacji fazy wiązki laserowej możemy wykorzystywać większe moce bez szkody dla głębiej położonych tkanek oka – wyjaśnia prof. Wojtkowski. Metoda opracowana przez naukowców z Międzynarodowego Centrum Badań Oka w IChF PAN ma szansę zrewolucjonizować diagnostykę chorób oka, nie tylko rogówki, dając lekarzom narzędzie pozwalające badać pacjentów szybko i bezboleśnie. Dzięki temu, że uwidacznia także to, co niewidoczne w zwykłej lampie szczelinowej, a jest równie bezinwazyjna, pacjenci zyskają komfort, a okuliści nieporównanie więcej informacji. Artykuł naukowców ukazał się w piśmie Biomedical Optics Express. « powrót do artykułu

Jednym ze schorzeń, w których najczęściej przepisuje się medyczną marihuanę, jest jaskra. Tymczasem naukowcy z Indiana University odkryli, że ważny składnik marihuany zwiększa ciśnienie w gałce ocznej, a to właśnie wzrost ciśnienia jest przyczyną rozwoju jaskry. Związkiem chemicznym, który zwiększa ciśnienie w gałce ocznej jest kannabidiol (CBD). W wielu stanach USA zatwierdzono go np. do leczenia epilepsji u dzieci, jest coraz powszechniej dodawany do gum do życia, kremów czy zdrowej żywności. Tymczasem naukowcy z Indiany ostrzegają, że CBD może mieć zgubny wpływ na oczy. Wyniki ich badań opublikowano właśnie w piśmie Investigative Ophthalmology & Visual Science. Nasze badania każą zadać poważne pytania o związek pomiędzy głównym składnikiem konopi a zdrowiem. Wskazują też, że powinniśmy dowiedzieć się więcej o potencjalnych skutkach ubocznych CBD, szczególnie u dzieci, mówi główny autor badań Alex Straiker. Prowadzone na myszach badania wykazały, że CBD zwiększa ciśnienie w gałce ocznej o 18% i efekt ten utrzymuje się przez co najmniej 4 godziny od podania. Z kolei THC, główny składnik psychoaktywny marihuany, zmniejsza ciśnienie w gałce ocznej. Jednak w połączeniu z CBD efekt ten jest blokowany. Badacze z Indiany zauważyli też, że po podaniu myszom THC doszło do zmniejszenia ciśnienia w gałce ocznej, a efekt ten był większy u samców niż u samic. To wskazuje, że THC słabiej działa na samice, nie wiadomo jednak, czy dotyczy to też psychoaktywnego działania tego związku. Różnice pomiędzy samcami a samicami oraz fakt, że CBD zwiększa ciśnienie w gałce ocznej, co jest najważniejszym czynnikiem ryzyka w jaskrze, to ważne spostrzeżenia tych badań. Istotnym jest też stwierdzenie, że CBD znosi dobroczynne efekty THC, mówi Straiker. Najnowsze badania są też pierwszymi, podczas których zidentyfikowano dwa konkretne neuroreceptory – CB1 i GPR18 – za pośrednictwem których THC zmniejsza ciśnienie w gałce ocznej. « powrót do artykułu

Na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego powstały soczewki kontaktowe wyposażone w funkcje zoomu, które kontrolujemy za pomocą mrugnięcia okiem. Naukowcy sądzą, że ich wynalazek w przyszłości przyda się w protetyce oka, robotyce oraz posłuży do stworzenia doskonalszych okularów. Powstaje pytanie, w jaki sposób powstały niezwykłe soczewki i jak to możliwe, że są kontrolowane za pomocą ruchów powiek? Odpowiedź jest zadziwiająco prosta. Naukowcy zmierzyli sygnały elektrookulograficzne powstające podczas ruchów gałki ocznej. Pozwoliło im to na odróżnienie sygnałów generowanych gdy patrzymy w dół, górę, w lewo, prawo, gdy mrugamy okiem raz i gdy robimy to dwa razy. Później „wystarczyło” stworzyć miękkie biomimetyczne soczewki reagujące na sygnały. Ich właściciel może zmieniać zoom dwukrotnie mrugając powieką. Same soczewki są inspirowane budową ludzkiego oka. Składa się ona z dwóch warstw dielektrycznego elastomeru pozyskanego z taśmy VHP firmy 3M, pomiędzy którymi zamknięto słoną wodę. Woda przypomina soczewki ludzkiego oka, działa też jako jedna z elektrod dla elastomeru. Górna część elastomeru została pokryta specjalnym przewodzącym smarem węglowym, który pełni rolę drugiej elektrody. Kształt soczewek, a zatem i długość ogniskowej, można zmieniać za pomocą odpowiednich ruchów oczu. Ze szczegółowym opisem działania soczewek można zapoznać się w artykule „A Biomimetic Soft Lens Controlled by Electrooculographic Signal”. « powrót do artykułu

Ekipa fotografa podwodnego Jake'a Wiltona nagrała film, na którym widać, jak 30-letnia manta Freckles prosi o pomoc w usunięciu haczyków na ryby tkwiących pod jej okiem. Zwierzę podpływa do Wiltona, rozpościera płetwy głowowe i na jakiś czas zastyga w kompletnym bezruchu. Na co dzień Wilton oprowadza turystów po zatoce Ningaloo. Freckles podpłynęła do niego, rozpoznawszy go jako stałego bywalca tutejszych wód. Coraz bardziej się przybliżała, a potem zaczęła rozpościerać płetwy, by pokazać mi oko. Wiedziałem, że musimy usunąć haczyki, bo inaczej samica może popaść w tarapaty [rozwinie się zakażenie lub dojdzie do uszkodzenia gałki ocznej]. Zanurzyłem się kolejny raz, by podjąć ostatnią próbę. Manta w ogóle się nie ruszała. Wtedy wreszcie się udało. Ludzie, którzy obserwowali akcję z pokładu łodzi, opowiadają, że zwierzę musiało wiedzieć, że Jake próbuje mu pomóc. Po wszystkim Freckles majestatycznie odpłynęła...   « powrót do artykułu

Z oka 28-letniej mieszkanki Tajwanu, pani He, usunięto 4 żywe pszczoły z rodziny smuklikowatych (Halticidae). Dostały się tam, gdy kobieta pieliła chwasty na grobie krewnych. Dr Hong Chi Ting z Fooyin University Hospital powiedział w wywiadzie udzielonym BBC, że był zszokowany, gdy za odnóża udało mu się wyciągnąć żywe 4-mm owady. Kobietę już wypisano ze szpitala. Wg lekarzy, nie poniesie żadnego uszczerbku na zdrowiu. Halticidae, które mieszkają w pobliżu grobów i przewróconych drzew, przyciąga pot, dlatego czasem przysiadają na ludziach. W tym przypadku najwyraźniej utknęły w oku. Kobieta odwiedzała grób z okazji Qingmingjie, tradycyjnego chińskiego święta zmarłych, które obchodzi się 106. dnia po zimowym przesileniu. Wtedy właśnie powiew wiatru zaprószył jej oko. Początkowo 28-latka myślała, że to zwykły kurz... Mimo oczyszczenia, parę godzin później oko było spuchnięte i obolałe. Niemożność zamknięcia powieki i ciągły wyciek łez skłoniły kobietę do udania się do lekarza. Oftalmolodzy stwierdzili zapalenie tkanki łącznej i rogówki. [Pszczoły] były nadal żywe [i usunięte w całości], dlatego wszystkie okazy wysłano do zbadania do pewnej organizacji. Na Tajwanie nigdy wcześniej nie spotkaliśmy się z czymś takim - mówi dr Hong Chi Ting. Pani He miała sporo szczęścia, bo z obawy przed uszkodzeniem szkieł kontaktowych nie tarła oczu. Gdyby to zrobiła, pszczoły mogłyby wytworzyć jad, a to groziłoby już ślepotą.   « powrót do artykułu

Badacze z Instytutu Inteligentnych Systemów im. Maxa Plancka, we współpracy z naukowcami z Danii i Chin, stworzyli pierwszego nanorobota zdolnego do poruszania się w gęstej tkance oka. Robot o średnicy zaledwie 500 nanometrów jest pokryty nieprzywierającą powłoką i został wyposażony w wiertła, dzięki którym może przebić się przez tkankę. Jako, że wiertła mają średnicę 200-krotnie mniejszą od średnicy ludzkiego włosa, robot jest w stanie poruszać się nie uszkadzając otaczającej go tkanki. Po raz pierwszy udało się zademonstrować robota poruszającego się w tak gęstej tkance bez jej niszczenia. Dotychczas podobne roboty mogły poruszać się w płynach biologicznych lub w systemach testowych. Twórcy urządzenia mają nadzieję, że pewnego dnia ich robot zostanie wykorzystany do precyzyjnego dostarczania leków w określone miejsce. Dostawa leków do gęstych tkanek jest trudna, szczególnie w małej skali. Szczególnie trudne jest to w oku, ze względu na gęstość i lepkość tkanki. Nawet jeśli mamy odpowiednio małą porcję leku, to warunki panujące w oku są wyjątkowo nieprzyjazne. Badacze porównują próbę dostarczenia leku do podróży korkociągu przez gęsto upakowaną dwustronną taśmę klejącą. Osobnym wyzwaniem jest precyzyjne sterowanie robotem. W tym przypadku problem udało się rozwiązać dodając do niego magnetyczny materiał, jak na przykład żelazo, co pozwala na precyzyjne sterowanie wiertłami za pomocą pól magnetycznych. Olbrzymie znaczenie miało tutaj zastosowanie odpowiedniej nieprzylegającej powłoki. Inspirowaliśmy się naturą. Wykorzystaliśmy ciekłą warstwę podobną do tej, jakiej używają mięsożerne rośliny, dzięki której owady zsuwają się do ich wnętrza. Ta śliska powłoka jest kluczowym elementem napędu nanorobota we wnętrzu oka. Zmniejsza ona przywieranie pomiędzy tkanką a nanorobotem, mówi główny autor badań, Zhihuang Wu. « powrót do artykułu