ساخت یک لیزر که درون سلول زنده جای می‌گیرد!

لیزر زنده می‌خواهید؟ همینجاست! دو فیزیکدان نوری در دانشکده پزشکی هاروارد به نام‌های سوک هیون یون و متجاز هومر روشی بسیار هوشمندانه ابداع کرده‌اند که بر طبق آن می‌توان کاری کرد که یک سلول زنده همانند لیزر عمل کند!
نوعی از لیزر که ما همه‌روزه با آن سر و کار داریم، با بازتاب مرتب نور بین دو آینه دقیقا موازی، کار می‌کند. لیزر ابداع شده توسط هومر و همکارش متفاوت از لیزرهای روزمره ماست. در واقع در سال ۲۰۱۱، هومر و یون توانستند با شناساندن DNA به یک سلولی که می‌توانست موجب درخشش آن سلول شود، نسخه اولیه‌ای از لیزری زنده بسازند. سپس سلول درخشان را در بین دو آینه کاملا موازی قرار داده و با تقویت پالس‌های نوری، به آن تا سر حد انفجار نور بدهند! این بار تفاوتی با روش ۴ سال پیش وجود دارد و آن هم این است که این بار آینه‌ها در درون سلول قرار دارند!



کلید ساخت لیزر در درون یک سلول، ساختن یک میکرو تشدیدگر نوری است. میکرو تشدیدگر ورژنی مینیاتوری از همین آینه‌های بیرون سلولی است که نور را حبس می‌کند، به گونه‌ای که دایم در درون کره‌ای بسیار بسیار کوچک در گردش باشد. هومر و همکارش یون برای اجرای این ایده حرفه‌ای، از چندین روش ساخت میکرو تشدیدگر بهره‌ گرفتند که دانستن آن‌ها خالی از لطف نیست!
روش اول، شامل تزریق قطرات روغنی بود که با رنگ‌های مختلف داخل سلول جاسازی می‌شدند. این قطرات روغن، در این آزمایش نقش کره به دام‌اندازنده نور را ایفا می‌کردند. در آزمایش دوم، آن‌ها دانه‌های پلی‌استایرن فلوئورسنت را داخل سلول قرار دادند. مواد فلوئورسنت موادی هستند که نور با طول موج معینی را جذب می‌کنند و سپس آن را با طول موج دیگری منتشر می‌کنند. بر خلاف مواد فسفرسنت، مواد فلوئورسنت به محض قطع شدن تابش نور از منبع نور، بلافاصله درخش‌شان متوقف می‌گردد.
در هردو آزمایش، بمباران سلول با پالس‌های نور موجب ایجاد یک لیزر زنده شد، چرا که نور به دام افتاده درون سلول شروع به درخشش می‌کرد. این موفقیت بسیار بزرگی است. دلایل مختلفی وجود دارد که ما باید لیزرها را وسایلی فوق‌العاده بدانیم. اما این‌جا کاربرد‌های پزشکی مشهودتر است. این آزمایش می‌تواند نگاه دقیقی از ماشین‌های درون سلولی به دانشمندان بدهد. همچنین با این روش، می‌توان سلول‌های خاصی را که مدنظر زیست شناسان هستند، با رنگ خاصی درخشان کرد تا بررسی آن‌ها راحت‌تر شود. یعنی زیست شناسان می‌توانند یاد بگیرند که چگونه هر سلول را با امضا لیزری منحصر به فرد آن مشخص کنند و بتوانند هزاران سلول را در آن واحد ردیابی و بررسی کنند.

منبع:نجوم ایران