Живой лазер
14.06.2011
1710
0
17100
Исследователи создали первый в истории лазер на основе живого биологического материала: человеческой клетки и флуоресцентного белка, полученного из медузы.
«Лазеры были разработаны физиками и традиционно рассматриваются как искусственные устройства, - говорит специалист в области оптической физики Сеок-Хьюн Юн (Seok-Hyun Yun), создавший вместе со своим коллегой Мальте Гатером (Malte Gather) лазер на основе живой системы, - Мы впервые применили биологический материал в создании светового луча». Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Photonics.
Для создания лазера, представляющего собой узкий поток когерентного, монохроматического, поляризованного излучения, необходим материал, умножающий свет, поступающий от внешнего источника, и система зеркал, создающая направленный поток световых лучей и препятствующая их рассеиванию.
Исследователи работали с эмбриональными клетками почек, в которые был внесен ген зеленого флуоресцентного белка – GFP (green fluorescent protein), в результате чего клетки начали синтезировать этот белок в больших количествах. Зеленый флуоресцентный белок испускает зеленое свечение, когда его облучают синим светом. Он широко применяется в биологических исследованиях, так как с его помощью можно маркировать различные клеточные структуры и следить за происходящими в них изменениями, в том числе, и в режиме реального времени. В 2008 г. трем ученым, много сделавшим для изучения GFP и его внедрения в лабораторную практику, была вручена Нобелевская премия.
После внедрения в ДНК клетки гена GFP клетку помещали между двумя зеркалами, создавая оптическую полость всего 20 мкм в диаметре, что предотвращало рассеивание излучения. Когда клетку облучали синим светом, она генерировала поток лазерного излучения зеленого цвета (пик флуоресценции GFP приходится на длину волны 498 нанометров). Это излучение можно было наблюдать невооруженным глазом. Клетка оставалась живой на протяжении всего эксперимента.
Конечно, живой лазер нельзя сравнить по интенсивности с настоящими лазерами, однако эта технология, возможно, найдет применение в биологических и медицинских исследованиях.
Живой лазер под микроскопом. Из-за нерегулярной внутренней структуры клетки лазерное пятно неоднородно (Фото: Malte Gather).
По материалам:
NatureNews
Оригинальная статья:
Gather, M. C. & Yun, S. H. Nature Photon. doi:10.1038/NPHOTON.2011.99 (2011).
«Лазеры были разработаны физиками и традиционно рассматриваются как искусственные устройства, - говорит специалист в области оптической физики Сеок-Хьюн Юн (Seok-Hyun Yun), создавший вместе со своим коллегой Мальте Гатером (Malte Gather) лазер на основе живой системы, - Мы впервые применили биологический материал в создании светового луча». Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Photonics.
Для создания лазера, представляющего собой узкий поток когерентного, монохроматического, поляризованного излучения, необходим материал, умножающий свет, поступающий от внешнего источника, и система зеркал, создающая направленный поток световых лучей и препятствующая их рассеиванию.
Исследователи работали с эмбриональными клетками почек, в которые был внесен ген зеленого флуоресцентного белка – GFP (green fluorescent protein), в результате чего клетки начали синтезировать этот белок в больших количествах. Зеленый флуоресцентный белок испускает зеленое свечение, когда его облучают синим светом. Он широко применяется в биологических исследованиях, так как с его помощью можно маркировать различные клеточные структуры и следить за происходящими в них изменениями, в том числе, и в режиме реального времени. В 2008 г. трем ученым, много сделавшим для изучения GFP и его внедрения в лабораторную практику, была вручена Нобелевская премия.
После внедрения в ДНК клетки гена GFP клетку помещали между двумя зеркалами, создавая оптическую полость всего 20 мкм в диаметре, что предотвращало рассеивание излучения. Когда клетку облучали синим светом, она генерировала поток лазерного излучения зеленого цвета (пик флуоресценции GFP приходится на длину волны 498 нанометров). Это излучение можно было наблюдать невооруженным глазом. Клетка оставалась живой на протяжении всего эксперимента.
Конечно, живой лазер нельзя сравнить по интенсивности с настоящими лазерами, однако эта технология, возможно, найдет применение в биологических и медицинских исследованиях.
Живой лазер под микроскопом. Из-за нерегулярной внутренней структуры клетки лазерное пятно неоднородно (Фото: Malte Gather).
По материалам:
NatureNews
Оригинальная статья:
Gather, M. C. & Yun, S. H. Nature Photon. doi:10.1038/NPHOTON.2011.99 (2011).
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
