చైనా సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ విశ్వవిద్యాలయం (USTC) నుండి ప్రొఫెసర్ XUE టియాన్ మరియు ప్రొఫెసర్ MA యుకియాన్ నేతృత్వంలోని పరిశోధనా బృందం, బహుళ పరిశోధనా సమూహాల సహకారంతో, అప్‌కన్వర్షన్ కాంటాక్ట్ లెన్స్‌ల (UCLలు) ద్వారా మానవ నియర్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ (NIR) స్పాటియోటెంపోరల్ కలర్ విజన్‌ను విజయవంతంగా ఎనేబుల్ చేసింది. ఈ అధ్యయనం మే 22, 2025న (EST) సెల్‌లో ఆన్‌లైన్‌లో ప్రచురించబడింది మరియు దీనిని ఒక వార్తా విడుదలలో ప్రదర్శించారు.సెల్ ప్రెస్.
ప్రకృతిలో, విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు విస్తృత తరంగదైర్ఘ్యాలను కలిగి ఉంటాయి, కానీ మానవ కన్ను కనిపించే కాంతి అని పిలువబడే ఇరుకైన భాగాన్ని మాత్రమే గ్రహించగలదు, దీని వలన స్పెక్ట్రం యొక్క ఎరుపు చివర దాటి NIR కాంతి మనకు కనిపించదు.
చిత్రం 1. విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు మరియు దృశ్య కాంతి వర్ణపటం (ప్రొఫెసర్ XUE బృందం నుండి చిత్రం)
2019లో, ప్రొఫెసర్ XUE టియాన్, MA యుకియాన్ మరియు HAN గ్యాంగ్ నేతృత్వంలోని బృందం జంతువుల రెటీనాలలోకి అప్‌కన్వర్షన్ నానోమెటీరియల్‌లను ఇంజెక్ట్ చేయడం ద్వారా ఒక పురోగతిని సాధించింది, ఇది క్షీరదాలలో మొట్టమొదటిసారిగా నగ్న-కంటి NIR ఇమేజ్ విజన్ సామర్థ్యాన్ని ఎనేబుల్ చేసింది. అయితే, మానవులలో ఇంట్రావిట్రియల్ ఇంజెక్షన్ యొక్క పరిమిత వర్తించే సామర్థ్యం కారణంగా, ఈ సాంకేతికతకు కీలకమైన సవాలు ఏమిటంటే, నాన్-ఇన్వాసివ్ మార్గాల ద్వారా NIR కాంతిని మానవుడు గ్రహించడాన్ని ప్రారంభించడం.
పాలిమర్ మిశ్రమాలతో తయారు చేయబడిన మృదువైన పారదర్శక కాంటాక్ట్ లెన్స్‌లు ధరించగలిగే పరిష్కారాన్ని అందిస్తాయి, అయితే UCLలను అభివృద్ధి చేయడం రెండు ప్రధాన సవాళ్లను ఎదుర్కొంటుంది: సమర్థవంతమైన అప్‌కన్వర్షన్ సామర్థ్యాన్ని సాధించడం, దీనికి అధిక అప్‌కన్వర్షన్ నానోపార్టికల్స్ (UCNPలు) డోపింగ్ అవసరం మరియు అధిక పారదర్శకతను నిర్వహించడం. అయితే, పాలిమర్‌లలో నానోపార్టికల్స్‌ను చేర్చడం వల్ల వాటి ఆప్టికల్ లక్షణాలు మారుతాయి, అధిక సాంద్రతను ఆప్టికల్ స్పష్టతతో సమతుల్యం చేయడం కష్టమవుతుంది.
UCNPల ఉపరితల మార్పు మరియు వక్రీభవన-సూచిక-సరిపోలిన పాలీమెరిక్ పదార్థాల స్క్రీనింగ్ ద్వారా, పరిశోధకులు కనిపించే స్పెక్ట్రంలో 90% కంటే ఎక్కువ పారదర్శకతను కొనసాగిస్తూ 7–9% UCNP ఏకీకరణను సాధించే UCLలను అభివృద్ధి చేశారు. ఇంకా, UCLలు సంతృప్తికరమైన ఆప్టికల్ పనితీరు, హైడ్రోఫిలిసిటీ మరియు బయో కాంపాబిలిటీని ప్రదర్శించాయి, ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు మురైన్ నమూనాలు మరియు మానవ ధరించేవారు NIR కాంతిని గుర్తించడమే కాకుండా దాని తాత్కాలిక పౌనఃపున్యాలను కూడా వేరు చేయగలరని చూపించాయి.
మరింత ఆకర్షణీయంగా, పరిశోధనా బృందం UCLలతో అనుసంధానించబడిన ధరించగలిగే కళ్ళజోడు వ్యవస్థను మరియు సాంప్రదాయ UCLలు వినియోగదారులకు NIR చిత్రాల యొక్క ముతక అవగాహనను మాత్రమే అందిస్తాయి అనే పరిమితిని అధిగమించడానికి ఆప్టిమైజ్ చేసిన ఆప్టికల్ ఇమేజింగ్‌ను రూపొందించింది. ఈ పురోగతి వినియోగదారులు కనిపించే కాంతి దృష్టితో పోల్చదగిన స్పేషియల్ రిజల్యూషన్‌తో NIR చిత్రాలను గ్రహించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది, ఇది సంక్లిష్టమైన NIR నమూనాలను మరింత ఖచ్చితమైన గుర్తింపుకు అనుమతిస్తుంది.
సహజ వాతావరణాలలో మల్టీస్పెక్ట్రల్ NIR కాంతి విస్తృతంగా ఉండటంతో, పరిశోధకులు సాంప్రదాయ UCNPలను ట్రైక్రోమాటిక్ UCNPలతో భర్తీ చేసి ట్రైక్రోమాటిక్ అప్‌కన్వర్షన్ కాంటాక్ట్ లెన్స్‌లను (tUCLలు) అభివృద్ధి చేశారు, ఇది వినియోగదారులు మూడు విభిన్న NIR తరంగదైర్ఘ్యాలను వేరు చేయడానికి మరియు విస్తృత NIR రంగు స్పెక్ట్రమ్‌ను గ్రహించడానికి వీలు కల్పించింది. రంగు, తాత్కాలిక మరియు ప్రాదేశిక సమాచారాన్ని సమగ్రపరచడం ద్వారా, tUCLలు బహుళ-డైమెన్షనల్ NIR-ఎన్‌కోడ్ చేసిన డేటాను ఖచ్చితంగా గుర్తించడానికి అనుమతించాయి, మెరుగైన స్పెక్ట్రల్ సెలెక్టివిటీ మరియు యాంటీ-ఇంటర్‌ఫరెన్స్ సామర్థ్యాలను అందిస్తాయి.
చిత్రం 2. tUCL లతో అనుసంధానించబడిన ధరించగలిగే కళ్ళజోడు వ్యవస్థ ద్వారా వీక్షించబడినట్లుగా, కనిపించే మరియు NIR ప్రకాశం కింద వివిధ నమూనాల (విభిన్న ప్రతిబింబ స్పెక్ట్రాతో అనుకరణ ప్రతిబింబ అద్దాలు) రంగు రూపాన్ని చూపిస్తుంది. (ప్రొఫెసర్ XUE బృందం నుండి చిత్రం)
చిత్రం 3. UCLలు మానవుడు NIR కాంతిని తాత్కాలిక, ప్రాదేశిక మరియు వర్ణ పరిమాణాలలో గ్రహించడానికి వీలు కల్పిస్తాయి. (ప్రొఫెసర్ XUE బృందం నుండి చిత్రం)
UCLల ద్వారా మానవులలో NIR దృష్టికి ధరించగలిగే పరిష్కారాన్ని ప్రదర్శించిన ఈ అధ్యయనం, NIR వర్ణ దృష్టికి ఒక భావన యొక్క రుజువును అందించింది మరియు భద్రత, నకిలీల వ్యతిరేకత మరియు వర్ణ దృష్టి లోపాల చికిత్సలో ఆశాజనకమైన అనువర్తనాలను తెరిచింది.
పేపర్ లింక్:https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.019
(XU Yehong వ్రాసినది, SHEN Xinyi, ZHAO Zheqian చే సవరించబడింది)
పోస్ట్ సమయం: జూన్-07-2025