導讀：細胞是組成人體的最小單位，我們都是由無數(shù)個細胞堆積而成。如果一旦發(fā)生疾病，一定是哪的細胞出現(xiàn)了病變，只要及時消除，就可以痊愈。但是如何找到發(fā)病源是一個困難的問題，科學家的一項新技術(shù)解決了這一問題，讓細胞“發(fā)射激光”。這是怎么做到的，我們一起去看一下。
激光擁有許多普通光不具備的特征，這使得激光在許多領(lǐng)域被作為工具使用。但一般激光都需要復雜的技術(shù)和設(shè)備制造，讓細胞發(fā)射出激光的想法似乎比較瘋狂。科學家有時候看起來就是這么瘋狂，最近有科學家真的制造出能發(fā)射激光的活細胞。這一新技術(shù)成為《自然》網(wǎng)站的最近頭條新聞?？茖W家將含有熒光染料的油滴注射到單細胞內(nèi)，用短脈沖光線激發(fā)細胞內(nèi)染料產(chǎn)生激光。
這一新技術(shù)發(fā)表在7月27日《自然光子》雜志上，該技術(shù)不僅能開發(fā)為醫(yī)學診斷的方法，也具有形成治療疾病新技術(shù)的可能。
這一技術(shù)的設(shè)計者是Seok Hyun Yun和Matja Humar，哈佛大學醫(yī)學院的這兩位光物理學家，利用油滴反射和放大光線使單細胞產(chǎn)生激光。Yun在2011年曾經(jīng)報道過一種能產(chǎn)生激光的細胞，先利用基因工程技術(shù)讓細胞表達熒光蛋白，然后將表達熒光蛋白的細胞放置于一對鏡子中間，或者是細胞借助鏡子的反射制造激光。最新這一技術(shù)更進一步，是讓細胞自己獨立產(chǎn)生激光。
在未來，這種“生物激光器”將能被進一步開發(fā)，植入活的動物體內(nèi)，這能將大大提高顯微鏡掃描的精確度。將這種激光細胞植入身體內(nèi)，可以制造出體內(nèi)激光光源，幫助科學家觀察組織結(jié)構(gòu)和診斷疾病。生物技術(shù)常用的熒光探針包括熒光染料和熒光蛋白，這些熒光的特點是發(fā)射比較寬的波長。這一特點導致熒光探針無法同時使用許多類型。例如我們可以選擇綠色、紅色和藍色的熒光，其實同樣是紅色，其波長有非常多的類型。因為每個探針都是多種波長組成的混合光線，因此我們只能選擇很少幾類熒光作為工具。例如我們比較常用的熒光免疫組織化學，你一次用三種顏色標記三種不同蛋白就非常不錯了。
激光能解決這個尷尬的問題，因為激光的特點就是非常窄的波長，這樣理論上，我們可以同時追蹤非常大量不同的目標分子。而且也能大大提高檢測的靈敏度。波士頓布里格姆婦女醫(yī)院生物工程學家Jeffrey Karp對該技術(shù)大加贊賞，認為是解決了用一種技術(shù)同時示蹤數(shù)千種目標分子的偉大發(fā)明。
最新報道的這一技術(shù)核心是將含有熒光的聚苯乙烯滴注射到細胞內(nèi)，可通過改變聚苯乙烯滴直徑獲得不同發(fā)射波長的激光。理論上組合不同的聚苯乙烯滴和不同波長的染料，能用不同波長光線標記人體所有的細胞。
人體的細胞因為數(shù)量龐大，所以很難追尋它的蹤跡，這使得科學家不能夠很好的去研究人體。這一發(fā)明恰好解決了這一問題，是醫(yī)療史上的一個進步。
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