Фізики змусили живу клітину випромінювати лазерне світло

Ці дослідження можуть бути застосувані в методах лікування, що використовують світлову терапію.

Фізикам уперше вдалося змусити живу клітину поводитися як малопотужний лазер. Спочатку за допомогою генної інженерії було отримано клітину, що здатна виробляти флуоресцентний білок, вперше одержаний з медуз, що світяться.

Згодом, накачуючи в такі клітини слабке блакитне світло, учені змогли змусити їх випромінювати когерентний лазерний промінь зеленого кольору.

Ці дослідження можуть бути застосовані в методах лікування, що використовують світлову терапію, а також у підвищенні якості мікроскопічного зображення.

Експерименти, зроблені співробітниками Центру фотомедицини Уеллмана в університетській лікарні американського штату Массачусетс, уперше довели, що живий організм здатний виробляти лазерне випромінювання.

Малте Гетер і Сеук Хюн Юн скористалися зеленим флуоресцентним білком як середовищем посилення, що є у будь-якому лазері.

Зелений флуоресцентний білок - білок, виділений з медузи Aequorea victoria, що флуоресціює у зеленому діапазоні при освітлені його синім світлом.

У цей час ген білка широко використовується як мітка, що світиться, у клітинній та молекулярній біології для вивчення експресії клітинних білків.

Дослідникам вдалося одержати клітини, що виробляють такий білок, з культури тканин людської нирки за допомогою методів генної інженерії.

Ці нові клітини згодом розміщувалися між двома малюсінькими дзеркалами, розділеними на відстань усього 20 мікронів один від одного, де вироблялося їхнє накачування синім світлом. Після цього вони починали випромінювати слабке синє світло з усіма характеристиками лазерного випромінювання.

При цьому клітини зберігали життєздатність протягом усього процесу.

Жива система з таких клітин є лазером, що регенерується; якщо молекули флуоресцентного білка гинуть, клітини виробляють нові.

"В галузі клітинної фотографії цей метод дає можливість спостерігати внутрішньоклітинні процеси з безпрецедентною чіткістю й чутливістю", - зазначили вчені.

"Звичайно медики, які застосовують методи світлової терапії, шукають способи доставки лазерного випромінювання від зовнішнього джерела глибоко в тканину. Тепер ми можемо підійти до вирішення цієї проблеми іншим способом - ми маємо можливість підсилювати світло в самій тканині", - вважають дослідники.

Зазначимо, що цього року вчені створили прототип антилазера, який здатний практично повністю поглинати когерентне випромінювання.