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導(dǎo)讀：細(xì)胞是組成人體的最小單位，我們都是由無數(shù)個(gè)細(xì)胞堆積而成。如果一旦發(fā)生疾病，一定是哪的細(xì)胞出現(xiàn)了病變，只要及時(shí)消除，就可以痊愈。但是如何找到發(fā)病源是一個(gè)困難的問題，科學(xué)家的一項(xiàng)新技術(shù)解決了這一問題，讓細(xì)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(fù)雜的技術(shù)和設(shè)備制造，讓細(xì)胞發(fā)射出激光的想法似乎比較瘋狂。科學(xué)家有時(shí)候看起來就是這么瘋狂，最近有科學(xué)家真的制造出能發(fā)射激光的活細(xì)胞。這一新技術(shù)成為《自然》網(wǎng)站的最近頭條新聞。科學(xué)家將含有熒光染料的油滴注射到單細(xì)胞內(nèi)，用短脈沖光線激發(fā)細(xì)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(xué)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(jì)者是Seok Hyun Yun和Matja Humar，哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的這兩位光物理學(xué)家，利用油滴反射和放大光線使單細(xì)胞產(chǎn)生激光。Yun在2011年曾經(jīng)報(bào)道過一種能產(chǎn)生激光的細(xì)胞，先利用基因工程技術(shù)讓細(xì)胞表達(dá)熒光蛋白，然后將表達(dá)熒光蛋白的細(xì)胞放置于一對(duì)鏡子中間，或者是細(xì)胞借助鏡子的反射制造激光。最新這一技術(shù)更進(jìn)一步，是讓細(xì)胞自己獨(dú)立產(chǎn)生激光。
在未來，這種“生物激光器”將能被進(jìn)一步開發(fā)，植入活的動(dòng)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(xì)胞植入身體內(nèi)，可以制造出體內(nèi)激光光源，幫助科學(xué)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(diǎn)是發(fā)射比較寬的波長。這一特點(diǎn)導(dǎo)致熒光探針無法同時(shí)使用許多類型。例如我們可以選擇綠色、紅色和藍(lán)色的熒光，其實(shí)同樣是紅色，其波長有非常多的類型。因?yàn)槊總€(gè)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(xué)，你一次用三種顏色標(biāo)記三種不同蛋白就非常不錯(cuò)了。
激光能解決這個(gè)尷尬的問題，因?yàn)榧す獾奶攸c(diǎn)就是非常窄的波長，這樣理論上，我們可以同時(shí)追蹤非常大量不同的目標(biāo)分子。而且也能大大提高檢測(cè)的靈敏度。波士頓布里格姆婦女醫(yī)院生物工程學(xué)家Jeffrey Karp對(duì)該技術(shù)大加贊賞，認(rèn)為是解決了用一種技術(shù)同時(shí)示蹤數(shù)千種目標(biāo)分子的偉大發(fā)明。
最新報(bào)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(xì)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(biāo)記人體所有的細(xì)胞。
人體的細(xì)胞因?yàn)閿?shù)量龐大，所以很難追尋它的蹤跡，這使得科學(xué)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(gè)進(jìn)步。
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