研究人員用人類細胞制成生物激光發生器
日期：2011-06-14 08:02:37
提到激光，人們通常會想到各種機械激光發生器，而美國研究人員6月12日在英國《自然—光子學》（Nature Photonics）雜志上報告說，他們首次利用人類細胞制成了生物激光發生器，也就是用活生生的細胞來產生激光。
產生激光通常要有3個要素，第一是光源，第二是受激產生激光的“增益介質”，第三是將所產生的光聚攏到一起的“光學共振腔”。過去，人們都是利用有特殊性質的晶體來充當增益介質，而美國馬薩諸塞綜合醫院的研究人員卻發現，可以利用細胞來充當增益介質。
研究人員對一些人體腎細胞進行改造，使其能夠產生一種綠色熒光蛋白。這種綠色熒光蛋白發現自會發光的水母，只要用藍光照射，它就會發出綠色熒光。研究人員將這樣的一個腎細胞放在由兩面微小鏡子組成的光學共振腔中，共振腔的寬度只有20微米。在用藍光照射后，光學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細胞仍然存活。
參與研究的馬爾特·加特說，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，“為什么自然界中沒有生物能制造激光”，產生了用細胞組織試試看的念頭，結果顯示這是有可能實現的。
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生的激光在光學性質上有差異，可以通過分析最后得到的光，來研究細胞和機體組織；第二，目前醫學上有一種光動力療法，可把對光敏感的藥物送到要醫治的機體部位，然后用光照來激發藥效，如果在這種療法中能用上“細胞激光器”，也許可以增進療效。
不過研究人員也表示，要完全實現在機體組織內部產生激光，還要解決一個問題，即如何在機體組織內形成一個光學共振腔，而不是像本次研究那樣利用外部的兩面小鏡子。
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