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细胞制成纳秒级激光脉冲

导读: 肾脏细胞不仅能产生激光脉冲,也能像透镜一样将光回聚并诱导激光发射。更重要的是,该激光设备中的细胞在发光过程中仍然存活,能持续产生数百次激光脉冲。

  近日,美国马萨诸塞州综合医院的研究人员成功地制造出了全世界首个活的“细胞激光器”——他们利用了绿色荧光蛋白(GFP)的肾脏细胞制造出了一种纳秒级的激光脉冲,用单个活细胞作为增益介质产生了激光

  科学家们最初在水母中发现了GFP蛋白,其可在不添加其他酶的情况下被诱导发光。研究人员给一个直径约20微米宽、1英寸(2.5厘米)长的圆筒两边装上镜子作为光学共振腔,共振腔内装满GFP水溶液,再向其中放入肾脏细胞。结果发现,肾脏细胞不仅能产生激光脉冲,也能像透镜一样将光回聚并诱导激光发射。更重要的是,该激光设备中的细胞在发光过程中仍然存活,能持续产生数百次激光脉冲。尽管单个激光脉冲比较微弱,仅持续几纳秒,但却很明亮,很容易探测到。

  研究人员认为这项成果有以下几种应用前景。首先,将其植入活的动物体内,将大大提高透视扫描的精确度,医生将也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;其次,由于不同细胞结构产生的激光在光学性质上有差异,可以通过分析最后得到的光来研究细胞和机体组织;再次,目前医学上有一种光动力疗法,可把对光敏感的药物送到要医治的机体部位,然后用光照来激发药效,最新研制出的这种“细胞激光器”也许可以增进这种疗法的效果。

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