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美國研制生物激光器 生物激光器應用在哪里

歷史趣事 2019-4-2 10:22:04 

美國科學家們宣布他們成功制成了全世界首個“生物激光器”,這是一種基因工程處理過的特殊細胞,它能產生激光束。那么生物激光器應用在哪里呢?

美國科學家們宣布他們成功制成了全世界首個“生物激光器”,這是一種基因工程處理過的特殊細胞,它能產生激光束。那么生物激光器應用在哪里呢?

這個科學家小組使用人類的腎臟細胞進行基因工程改造,使它能像水母那樣發光。當研究人員用藍光照射它時,它的另一端出現一束綠色的激光,人類的肉眼可以清楚的看到這束激光。在未來,這種“生物激光器”將能被進一步開發,植入活的動物體內,這將大大提高透視掃描的精確度。

美國研制生物激光器 生物激光器應用在哪里

生物激光器應用在哪里?生物激光器技術在計算機和電子學上也將大有用武之地,有一天醫生將能借助這種體內激光,而不是體外掃描來判斷癌癥病灶的情況。激光在上世紀50年代便已經出現,通常都要用到置于兩端的兩組鏡面,稱為“增益介質”,它們的作用是放大光的強度,其制作材料通常采用水晶等。

增益介質中的分子會被激發,并射出方向隨機的光子流,隨后這束光被一個鏡面聚焦為一個點。而在這次的研究中,研究人員用人類腎臟細胞取代了這些常規物質,這些細胞經過特殊處理,被事先注射了綠色熒光蛋白質(GFP),這正是讓水母得以發光的物質。

當研究人員用一束微弱的藍光照射這種蛋白質時,在另一端出現了一束綠色的激光束。主持這樣研究工作的是來自美國麻省總醫院威爾曼光醫學研究中心的邵環云(Seok-Hyun Yun,音譯)教授和他的同事馬特·伽什(Malte Gather)。

邵環云說,他們的研究是“全世界有報道的首個基于單個細胞的生物激光成功案例”。他說:“盡管這種單個激光脈沖持續時間非常短,僅有幾納秒,但是這已經足夠被探測到,并且攜帶有大量有用的信息,這些信息將可能幫助我們找到了解細胞的新途徑。找到能植入病人體內的可兼容生物激光技術對于醫學診斷意義重大,有了這項技術,未來病人體內的用藥何時起作用可以由光來控制,并且它對于醫學診斷成像也將產生重大影響。”

伽什則補充說:“對于這項研究,一部分的動機僅僅是出于好奇心而已。”他說:“我們意識到在激光領域生物物質被運用的案例很少。除此之外,我們還知道自然界沒有自發產生激光的案例,于是我們就想知道是否存在某種根本性的原因導致了這一結果。也就是說,是否可以找到一種方法,采用生物體物質,甚至活體來產生激光。”

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