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让细胞发射激光 科学家疯狂新技术

趣科技 2015-07-29 22:39:59 转载来源: 网络整理/侵权必删

激光拥有许多普通光不同的特征,使激光在许多领域被作为工具使用。但一般激光都需要复杂的技术和设备制造,让细胞发射出激光的想法似乎比较疯狂

激光拥有许多普通光不同的特征,使激光在许多领域被作为工具使用。但一般激光都需要复杂的技术和设备制造,让细胞发射出激光的想法似乎比较疯狂科学家有时候看起来就是这么疯狂,最近有科学家真的制造出能发射激光的活细胞。这一新技术成为《自然》网站的最近头条新闻。科学家将含有荧光染料的油滴注射到单细胞内,用短脉冲光线激发细胞内染料产生激光。

这一新技术发表在7月27日《自然光子》杂志上,该技术不仅能开发为医学诊断的方法,也具有形成治疗疾病新技术的可能。

这一技术的设计者是Seok Hyun Yun和Matjaž Humar,哈佛大学医学院的这两位光物理学家,利用油滴反射和放大光线使单细胞产生激光。Yun在2011年曾经报道过一种能产生激光的细胞,先利用基因工程技术让细胞表达荧光蛋白,然后将表达荧光蛋白的细胞放置于一对镜子中间,或者是细胞借助镜子的反射制造激光。最新这一技术更进一步,是让细胞自己独立产生激光。

在未来,这种“生物激光器”将能被进一步开发,植入活的动物体内,这能将大大提高显微镜扫描的精确度。将这种激光细胞植入身体内,可以制造出体内激光光源,帮助科学家观察组织结构和诊断疾病。

生物技术常用的荧光探针包括荧光染料和荧光蛋白,这些荧光的特点是发射比较宽的波长。这一特点导致荧光探针无法同时使用许多类型。例如我们可以选择绿色、红色和蓝色的荧光,其实同样是红色,其波长有非常多的类型。因为每个探针都是多种波长组成的混合光线,因此我们只能选择很少几类荧光作为工具。例如我们比较常用的荧光免疫组织化学,你一次用三种颜色标记三种不同蛋白就非常不错了。

激光能解决这个尴尬的问题,因为激光的特点就是非常窄的波长,这样理论上,我们可以同时追踪非常大量不同的目标分子。而且也能大大提高检测的灵敏度。波士顿布里格姆妇女医院生物工程学家Jeffrey Karp对该技术大加赞赏,认为是解决了用一种技术同时示踪数千种目标分子的伟大发明。

最新报道的这一技术核心是将含有荧光的聚苯乙烯滴注射到细胞内,可通过改变聚苯乙烯滴直径获得不同发射波长的激光。理论上组合不同的聚苯乙烯滴和不同波长的染料,能用不同波长光线标记人体所有的细胞。

标签: 细胞 发射 激光 科学家 疯狂 新技术


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