提到激光,人們通常會(huì )想到各種機械激光發(fā)生器,而美國研究人員6月12日在英國《自然—光子學(xué)》(Nature Photonics)雜志上報告說(shuō),他們首次利用人類(lèi)細胞制成了生物激光發(fā)生器,也就是用活生生的細胞來(lái)產(chǎn)生激光。
產(chǎn)生激光通常要有3個(gè)要素,第一是光源,第二是受激產(chǎn)生激光的“增益介質(zhì)”,第三是將所產(chǎn)生的光聚攏到一起的“光學(xué)共振腔”。過(guò)去,人們都是利用有特殊性質(zhì)的晶體來(lái)充當增益介質(zhì),而美國馬薩諸塞綜合醫院的研究人員卻發(fā)現,可以利用細胞來(lái)充當增益介質(zhì)。
研究人員對一些人體腎細胞進(jìn)行改造,使其能夠產(chǎn)生一種綠色熒光蛋白。這種綠色熒光蛋白發(fā)現自會(huì )發(fā)光的水母,只要用藍光照射,它就會(huì )發(fā)出綠色熒光。研究人員將這樣的一個(gè)腎細胞放在由兩面微小鏡子組成的光學(xué)共振腔中,共振腔的寬度只有20微米。在用藍光照射后,光學(xué)共振腔中果然放射出了激光。雖然這種激光很微弱,但能被清晰地探測到,而用于生成激光的這個(gè)細胞仍然存活。
參與研究的馬爾特·加特說(shuō),這一成果源于好奇心。由于此前激光均由各種機械裝置生成,他和同事就想,“為什么自然界中沒(méi)有生物能制造激光”,產(chǎn)生了用細胞組織試試看的念頭,結果顯示這是有可能實(shí)現的。
對于這項成果的應用前景,研究人員提出了幾種可能。首先,由于不同的細胞結構所產(chǎn)生的激光在光學(xué)性質(zhì)上有差異,可以通過(guò)分析最后得到的光,來(lái)研究細胞和機體組織;第二,目前醫學(xué)上有一種光動(dòng)力療法,可把對光敏感的藥物送到要醫治的機體部位,然后用光照來(lái)激發(fā)藥效,如果在這種療法中能用上“細胞激光器”,也許可以增進(jìn)療效。
不過(guò)研究人員也表示,要完全實(shí)現在機體組織內部產(chǎn)生激光,還要解決一個(gè)問(wèn)題,即如何在機體組織內形成一個(gè)光學(xué)共振腔,而不是像本次研究那樣利用外部的兩面小鏡子。(來(lái)源:新華網(wǎng) 黃堃)