Naukowcy: będziemy mogli strzelać laserem z oczu
Naukowcy wynaleźli sposób na zamianę ludzkich komórek w zielony laser, który pozwoli walczyć z rakiem. Czy odkrycie da nam również nową broń?
Seok-Hyun Yun i Malte Gather to dwójka lekarzy, którzy na co dzień leczą pacjentów, ale po godzinach, przez ostatnie 4 lata kombinowali, jak zmienić ludzkie komórki w laser. W końcu im się udało. W dużym uproszczeniu, każdy laser składa się z trzech podstawowych elementów: układu pompującego, kryształu oraz rezonatora optycznego. Wspomniani wcześniej lekarze-wynalazcy zastąpili kryształ, odpowiednio zmodyfikowanymi komórkami ludzkiej nerki. Dzięki temu powstał laser, dosłownie z komórek ludzkiego ciała.
Jak działa laser?
W bardzo dużym skrócie działanie lasera polega na naświetleniu kryształu przez układ pompujący. Może nim być lampa czy choćby inny laser. Elektrony kryształu są wzbudzane i wchodzą na wyższe poziomy energetyczne. Nie jest to jednak dla nich stan naturalny, więc wracają do poprzednich poziomów, jednocześnie emitując energię w postaci kwantu promieniowania laserowego. W tym momencie zaczyna działać rezonator optyczny, który składa się z dwóch zwierciadeł, między którymi umieszczony jest wzbudzany kryształ. Rezonator powoduje skupienie i wzmocnienie wiązki promieniowania laserowego.
Jakiego koloru jest "ludzki laser"?
Seok-Hyun Yun i Malte Gather zmodyfikowali komórki ludzkiej nerki, aby produkowały biało fluorescencyjne. Substancja ta nazywana jest GFP (ang. Green Fluorescent Protein) i powoduje m.in. świecenie meduz na zielono. Następnym krokiem było umieszczenie zmodyfikowanych komórek między dwoma zwierciadłami i naświetlenie ich niebieskim światłem z miniaturowego lasera. W ten sposób powstał układ pompujący, rezonator optyczny, a kryształ zastąpiono komórkami. Naukowcom udało się uzyskać zielone promieniowanie laserowe.
Do czego można wykorzystać nowy laser?
Nowa technologia może mieć kilka zastosowań. Przede wszystkim można ją wykorzystać do leczenia nowotworów. Obecnie komórki nowotworowe leczy się przez wprowadzenie do krwiobiegu lekarstwa, które później jest aktywowane, przez naświetlanie pacjenta zewnętrznym źródłem promieniowania. Gdyby laser umieścić wewnątrz ciała pacjenta, leczenie byłoby dużo bardziej precyzyjne. Nowa technologia to umożliwia.
Najbardziej prawdopodobnym zastosowaniem jest jednak monitorowanie zachowania ludzkich komórek. Wielokrotnie przechodzące przez nie promieniowanie, które następnie jest emitowane jako promieniowanie laserowe, pozwala na niezwykle dokładne obserwowanie zmian zachodzących w komórkach naszego ciała.
Naukowcy potwierdzają również, że pewnego dnia ich wynalazek może pozwolić na "strzelanie" laserem z oczu, choć będzie to raczej przypominać światło latarki niż potężny laser, który niszczy wszystko na swej drodze. No cóż - złoczyńców nie pokonamy, ale przynajmniej nie zgubimy się nocą w lesie - dobre i to.
Źródło: popsci.com
