研究人員將800 nm近紅外飛秒脈沖激光聚焦于星形膠質(zhì)細胞的細胞膜上，成功地誘導了以被刺激細胞為中心向外依次發(fā)生的胞內(nèi)鈣升高（如電影所示），即鈣波。通過對光刺激處細胞膜結(jié)構的觀察，PI染 料的內(nèi)流和無鈣外液的實驗證實，飛秒激光脈沖在極短的作用時間（幾個毫秒）內(nèi)，于細胞膜上形成了即時的小孔，并很快得到修復。這個光穿孔效應使得細胞外液 的鈣離子進入胞漿，引起星形膠質(zhì)細胞的內(nèi)鈣升高，從而模擬了正常生理條件下，通過細胞膜上離子通道的外鈣內(nèi)流。利用激光控制的便利性，光刺激觸發(fā)的星形膠 質(zhì)細胞內(nèi)鈣升高能夠很好地得到重復。由于采用了峰值功率高而總能量低的近紅外激光，光刺激對星形膠質(zhì)細胞的損傷被大大降低，實驗也證明了細胞的功能和活 性。這些結(jié)果表明，飛秒激光脈沖刺激星形膠質(zhì)細胞，是一種非接觸、可重復、高時空精確的無損刺激，這種新型方法為傳統(tǒng)技術無法解決的科學問題，特別是在體 和活體動物實驗，提供了有效而高效的工具。

該項工作得到國家自然科學基金和863項目的資助。