Використовуючи клітини людського організму вчені створили перший "живий" лазер.
Дослідники Медичної школи Гарварду (Harvard Medical School) і Головного госпіталю штату Массачусетс (Massachusetts General Hospital) створили перший в світі "живий" лазер. Метою створення цього настільки незвичайного пристрою є вивчення взаємодії електронних і біологічних систем. Цей біологічний лазер був створений на основі однієї єдиної клітини людського організму, а його призначенням є застосування в області світлотерапії і для більш нешкідливого вивчення будови людського організму.
Серцем нового лазера є модифікована клітина людського організму. Зміни клітини, зроблені вченими, дозволили їй накопичити у своїх нутрощах велику кількість зеленого флуоресцентного білка, який використовується в якості резонаторів для посилення фотонів та отримання надкороткого імпульсу лазерного світла.
Звичайні лазери використовують середу розгойдування, матеріал якої поглинає світло від зовнішнього джерела. Це призводить до того, що атоми або молекули речовини переходять у збуджений стан. Переходячи із збудженого стану в більш низькоенергетичне атоми або молекули випромінюють фотон світла, але вже на цей раз має чітко необхідні характеристики. У більшості сучасних лазерів, в якості матеріалу використовуються напівпровідникові матеріали, оптичні кристали або газові середовища. У випадку з біологічним лазерів, в якості робочого тіла використовується зелений флуоресцентний білок (green fluorescent protein, GFP).
На початку дослідів вчені заповнили циліндр діаметром близько двох сантиметрів, розчином, що містить велику концентрацію білка GFP. Як і у випадку зі звичайним лазером, по торцях циліндра були розміщені резонансні дзеркала. Подаючи імпульси синього світла в робоче тіло біологічного лазера, вчені переконалися, що такий тип лазера цілком працездатний і реалізована схема дозволяє отримати надкороткі імпульси лазерного зеленого світла.
Після того вчені взяли ембріональну ниркову клітку і модифікували її таким чином, що в її "надрах" відбувався інтенсивний процес синтезу білка GFP. Помістивши цю клітку у проміжок між дзеркалами, що знаходяться на відстані 20 мікрометрів, вчені отримали найменший біологічний живий лазер. Опромінена синім світлом клітина випускала світло зеленого кольору, який багаторазово відбиваючись дзеркалами, посилювався і перетворювався в промінь лазерного світла, видимий неозброєним оком.
Сферична форма клітини виконувала роль фокусуючої лінзи, перерозподіляючи світловий потік. Для отримання стійкого променя лазерного світла потрібно меншу кількість енергії, ніж під час проведення експерименту з циліндром і розчином білка GFP. Але, як і все живе, такі клітини-лазери мають свій час життя. Найкращі екземпляри змогли спрацювати як лазера і провести промінь світла всього сотню разів.
Такі "живі" лазери мають великий потенціал для застосування в медицині. З їх допомогою можна буде активувати лікарські препарати, використовувати в нових діагностичних методах і технологіях вивчення людського організму. На основі таких лазерів, прямо в тілі людини, стане можливим створення комунікаційних мереж і обчислювальних пристроїв, що не вимагають використання будь-якої електроніки.