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美国研制生物激光器 生物激光器应用在哪里

历史趣事 2019-4-2 10:22:04 

美国科学家们宣布他们成功制成了全世界首个“生物激光器”,这是一种基因工程处理过的特殊细胞,它能产生激光束。那么生物激光器应用在哪里呢?

美国科学家们宣布他们成功制成了全世界首个“生物激光器”,这是一种基因工程处理过的特殊细胞,它能产生激光束。那么生物激光器应用在哪里呢?

这个科学家小组使用人类的肾脏细胞进行基因工程改造,使它能像水母那样发光。当研究人员用蓝光照射它时,它的另一端出现一束绿色的激光,人类的肉眼可以清楚的看到这束激光。在未来,这种“生物激光器”将能被进一步开发,植入活的动物体内,这将大大提高透视扫描的精确度。

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生物激光器应用在哪里?生物激光器技术在计算机和电子学上也将大有用武之地,有一天医生将能借助这种体内激光,而不是体外扫描来判断癌症病灶的情况。激光在上世纪50年代便已经出现,通常都要用到置于两端的两组镜面,称为“增益介质”,它们的作用是放大光的强度,其制作材料通常采用水晶等。

增益介质中的分子会被激发,并射出方向随机的光子流,随后这束光被一个镜面聚焦为一个点。而在这次的研究中,研究人员用人类肾脏细胞取代了这些常规物质,这些细胞经过特殊处理,被事先注射了绿色荧光蛋白质(GFP),这正是让水母得以发光的物质。

当研究人员用一束微弱的蓝光照射这种蛋白质时,在另一端出现了一束绿色的激光束。主持这样研究工作的是来自美国麻省总医院威尔曼光医学研究中心的邵环云(Seok-Hyun Yun,音译)教授和他的同事马特·伽什(Malte Gather)。

邵环云说,他们的研究是“全世界有报道的首个基于单个细胞的生物激光成功案例”。他说:“尽管这种单个激光脉冲持续时间非常短,仅有几纳秒,但是这已经足够被探测到,并且携带有大量有用的信息,这些信息将可能帮助我们找到了解细胞的新途径。找到能植入病人体内的可兼容生物激光技术对于医学诊断意义重大,有了这项技术,未来病人体内的用药何时起作用可以由光来控制,并且它对于医学诊断成像也将产生重大影响。”

伽什则补充说:“对于这项研究,一部分的动机仅仅是出于好奇心而已。”他说:“我们意识到在激光领域生物物质被运用的案例很少。除此之外,我们还知道自然界没有自发产生激光的案例,于是我们就想知道是否存在某种根本性的原因导致了这一结果。也就是说,是否可以找到一种方法,采用生物体物质,甚至活体来产生激光。”

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