Используя клетки человеческого организма ученые создали первый "живой" лазер.

Клетка-лазер


Исследователи Медицинской школы Гарварда (Harvard Medical School) и Главного госпиталя штата Массачусетс (Massachusetts General Hospital) создали первый в мире "живой" лазер. Целью создания этого столь необычного устройства является изучение взаимодействия электронных и биологических систем. Этот биологический лазер был создан на основе одной единственной клетки человеческого организма, а его назначением является применение в области светотерапии и для более безвредного изучения строения человеческого организма.

Сердцем нового лазера является модифицированная клетка человеческого организма. Изменения клетки, сделанные учеными, позволили ей накопить в своих внутренностях большое количество зеленого флуоресцентного белка, который используется в качестве резонаторов для усиления фотонов и получения сверхкороткого импульса лазерного света.

Обычные лазеры используют среду раскачки, материал которой поглощает свет от внешнего источника. Это приводит к тому, что атомы или молекулы вещества переходят в возбужденное состояние. Переходя из возбужденного состояния в более низкоэнергетическое атомы или молекулы излучают фотон света, но уже на этот раз имеющий четко необходимые характеристики. В большинстве современных лазеров, в качестве материала используются полупроводниковые материалы, оптические кристаллы или газовые среды. В случае с биологическим лазеров, в качестве его рабочего тела, используется зеленый флуоресцентный белок (green fluorescent protein, GFP).

Строение биологического лазера


В начале опытов ученые заполнили цилиндр, диаметром около двух сантиметров, раствором, содержащим большую концентрацию белка GFP. Как и в случае с обычным лазером, по торцам цилиндра были помещены резонансные зеркала. Подавая импульсы синего света в рабочее тело биологического лазера, ученые убедились, что такой тип лазера вполне работоспособен и реализованная схема позволяет получить сверхкороткие импульсы лазерного зеленого света.

После оттого ученые взяли эмбриональную почечную клетку и модифицировали ее таким образом, что в ее "недрах" происходил интенсивный процесс синтеза белка GFP. Поместив эту клетку в промежуток между зеркалами, находящимися на расстоянии 20 микрометров, ученые получили самый маленький биологический живой лазер. Облученная синим светом клетка испускала свет зеленого цвета, который многократно отражаясь зеркалами, усиливался и превращался в луч лазерного света, видимый невооруженным глазом.

Сферическая форма клетки выполняла роль фокусирующей линзы, перераспределяя световой поток. Из-за этого для получения устойчивого луча лазерного света требовалось меньшее количество энергии, чем во время проведения эксперимента с цилиндром и раствором белка GFP. Но, как и все живое, такие клетки-лазеры имеют свое время жизни. Самые лучшие экземпляры смогли сработать в качестве лазера и произвести луч света всего сотню раз.

Такие "живые" лазеры имеют большой потенциал для применения в медицине. С их помощью можно будет активировать лекарственные препараты, использовать в новых диагностических методах и в технологиях изучения человеческого организма. На основе таких лазеров, прямо в теле человека, станет возможным создание коммуникационных сетей и вычислительных устройств, не требующих использования любой электроники.




Ключевые слова:
Клетка, Организм, Белок, Зеркало, Лазер, Свет, Импульс

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые оснастили клетки крови человека лазерами, помогающими обнаружить зло ...
  • Светоизлучающие белки - основа низкоэнергетических лазеров нового типа
  • Ученые "вооружили" крошечными лазерами живые клетки
  • Ученые научились управлять светом случайного лазера
  • Создан первый в мире лазер, основой которого является свободное газообразно ...




  • 17 июня 2011 11:59
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    Даешь лазерную указку, встроенную прямо в глаз человека!


    --------------------
        
    17 июня 2011 13:13
    #2 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Cсупермены и Зеленые Фонари на подходе.
        
    17 июня 2011 17:16
    #3 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Даешь гамма-лазер! smile
        
    18 июня 2011 15:22
    #4 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Если в человека назасовывать этой дряни - он же зеленым светится будет wink


    --------------------
        
    22 июня 2011 16:15
    #5 Написал: zz_tyk

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    до Циклопа и Росомахи чуток осталось..))
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.