В конце 90-х выяснилось, что слабое направленное инфракрасное излучение излечивает растения. До этого в основном использовался инфракрасный свет дальнего диапазона (far infrared). Однако, при исследовании действия ближнего инфракрасного излучения (near infrared – NIR) на растения, находящиеся в космосе, американские астронавты неожиданно обнаружили резкое увеличение активности митохондрий («энергетических станций» клетки - органоидов, вырабатывающих энергию).

   Это означало, что под воздействием этого излучения клетки растений (а, следовательно, и сами растения) растут намного быстрее – открылась перспектива использования инфракрасного света в сельском хозяйстве. Но исследователей гораздо сильнее впечатлила возможность использования NIR для лечения людей: ведь если клетки получают дополнительную энергию, быстрее растут, то быстрее будут заживать раны и другие повреждения. Новое открытие сразу же привлекло внимание NASA (National Aeronautics and Space Administration): в космосе из-за слабого воздействия поля тяжести Земли активность митохондрий снижается, поэтому повреждения тканей и клеток заживают дольше, чем на Земле.

    Начались новые исследования. Центр космических полетов NASA совместно с компанией Quantum Devices взамен инфракрасных лазеров разработали мощные NIR-светодиоды (Light Emitting Diode – LED). Дело в том, что лазерные установки громоздки, дороги и ненадежны, а сам лазер, даже при недолгом воздействии, перегревает ткани. Светодиоды не обладают такими недостатками. В отличие от лазеров, они подходят для лечения обширных участков тела (т.к. их свет не сфокусирован), да и вдобавок могут излучать более длинные волны, которые глубже проникают в ткань.

    NIR-светодиодная терапия успешно используется для лечения кожных язв, ожогов, ран, тяжелых язв ротовой полости, возникающих во время химио- и радиотерапии, применяемых для лечения рака. С помощью светодиодов также можно лечить травмы и опухоли мозга (исследования показали, что NIR-излучение свободно проникает через черепную коробку, поэтому можно обойтись без хирургического вмешательства). Также NIR-светодиоды применяются для активизации светочувствительных препаратов, используемых в химиотерапии, и стимуляции клеток для ускорения лечения и восстановления тканей.

    Совсем недавно появились результаты новых исследований. Гарри Уэлен (Harry Whelan), невролог из Медицинского колледжа Висконсина в Милуоки, и его коллеги провели испытания NIR-светодиода для лечения глаз.

    Уэлен напоил крыс метанолом (древесным спиртом). В их организме спирт превратился в муравьиную кислоту, токсичное вещество, которое подавляет активность митохондрий. Через несколько часов, из-за недостаточной выработки энергии митохондриями, стали гибнуть клетки сетчаток и оптические нервы. Животные полностью ослепли за один-два дня. Но ученые обнаружили, что если лечить крыс NIR-излучением с длиной волны 670 нанометров через 5, 25 и 50 часов после отравления, то удастся остановить гибель клеток, и восстановить зрение на 95%. Как ни странно, сетчатка вылеченных животных выглядела неотличимой от сетчатки других крыс, не подвергавшихся отравлению метанолом: произошло восстановление ткани, нейронов и, возможно, межнейронных соединений.

    Эта работа открывает огромные перспективы использования NIR-техники для лечения множества глазных болезней, вызванных нарушениями работы митохондрий. В настоящее время исследования финансируются американским агентством DARPA (Defense Advance Research Projects Agency). Военные надеются использовать новую технологию для лечения солдат с лазерными ожогами глаз. По словам Уэлена, их сетчатку, за исключением участков с полностью разрушенными клетками, удастся восстановить.