Οι επιστήμονες οπλίζουν κύτταρα με μικροσκοπικά λέιζερ

Σε ένα κατόρθωμα μικρογραφίας που κάνει το Apple Watch σας να φαίνεται κουτσό, οι επιστήμονες έχουν εμφυτεύσει μικροσκοπικά λέιζερ σε ζωντανά κύτταρα. Τα λέιζερ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση μεμονωμένων κυττάρων για ημέρες και εβδομάδες, αναφέρουν οι ερευνητές αυτήν την εβδομάδα στο Nano Letters . Ένα λέιζερ απαιτεί δύο πράγματα:ένα υλικό που μπορεί να διεγερθεί με κάποιο τρόπο για να παράγει φως και μια «κοιλότητα συντονισμού» που θα κουδουνίζει με κύματα φωτός συγκεκριμένων μηκών κύματος όπως ένας σωλήνας οργάνου θα κουδουνίζει με ηχητικά κύματα διακριτών συχνοτήτων. Το φως που αντηχεί στην κοιλότητα διεγείρει το υλικό να εκπέμπει ακόμη περισσότερο φως, ενισχύοντας πολύ το φως για να δημιουργήσει ένα λέιζερ. Οι ερευνητές είχαν χρησιμοποιήσει στο παρελθόν ζωντανά κύτταρα για να δημιουργήσουν λέιζερ φορτώνοντας τα κύτταρα με φθορίζουσες πρωτεΐνες και τοποθετώντας τα μέσα σε μια κοιλότητα συντονισμού. Τώρα, μια ομάδα φυσικών και βιολόγων έχει προχωρήσει ένα βασικό βήμα παραπέρα, πείθοντας ένα κύτταρο να τυλίξει μια μικροσκοπική πλαστική σφαίρα που λειτουργεί σαν μια κοιλότητα συντονισμού - που φαίνεται με πράσινο στο μικρογράφημα παραπάνω - τοποθετώντας έτσι ένα ολόκληρο λέιζερ μέσα σε ένα κύτταρο. Οι σφαίρες είναι καρυκευμένες με μια φθορίζουσα βαφή, έτσι ώστε ένα ζάπ με ένα χρώμα φωτός να τις κάνει να ακτινοβολούν σε άλλο χρώμα. Το φως στη συνέχεια αντηχεί στη σφαίρα, ενεργοποιώντας τη δράση λέιζερ και ενισχύοντας τον εαυτό του. Το σημαντικότερο είναι ότι κάθε λέιζερ λάμπει σε μερικά χαρακτηριστικά μήκη κύματος ανάλογα με το ακριβές μέγεθος της σφαίρας, όπως φαίνεται στο γράφημα. Έτσι, αν και αποδεικνύεται μόνο σε καλλιεργημένα κύτταρα, η τεχνική μπορεί κάποια μέρα να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση της κίνησης μεμονωμένων κυττάρων, ας πούμε, εντός καρκινικών όγκων.