Lasery v buňkách
Lasery dnes pracují téměř všude kolem nás. Jedna oblast se jim však zatím vyhýbala - jde o oblast těsné integrace s živou hmotou. Nedávno však řada vědců začala pracovat na tom, aby bylo možno činnost laserů integrovat přímo dovnitř živých buněk. Toto spojení zároveň slibuje některé zajímavé aplikace.
Lasery pracují obecně na principu tzv. stimulované emise atomů či molekul a následného rezonančního zesílení vzniklého elektromagnetického záření v oboru viditelného světla. Takto generované záření je tzv. koherentní, což znamená, že se vyznačuje přesnou vlnovou délkou, vysokou směrovou i prostorovou koncentrací a přesností dalších parametrů.
Tým vědců ze skotské University of St. Andrews našel způsob, jak lze umístit drobné lasery přímo do živých lidských buněk. O své práci pak vědci zveřejnili článek v časopise Nano Letters. V něm popsali jak svou metodu, tak i možné budoucí aplikace laserů, umístěných v živých buňkách. Donedávna vyvíjené optické rezonátory laserů musely být větší než buňky, což podobné aplikace znemožňovalo.
Vědcům se nyní povedlo vpravit do lidských buněk speciální malé mikrorezonátory a ty vyplnit zeleně fluoreskujícím proteinem, který se normálně nachází v tělech medúz. Po aktivaci vnějším laserovým světelným pulsem začala fluoreskující látka vydávat světlo, které získalo po zpracování v optických rezonátorech jinou vlnovou délku, odpovídající zelené barvě, a také charakter laserového koherentního světla. Buněčné lasery mohou takto vydávat světlo po mnoho dní, přičemž vlnová délka světla se liší od buňky k buňce, podle individuálních vlastností každého mikrorezonátoru, který má charakter nafukující se tenké bubliny. Každá buňka tak získá svou individuální značku a vědci mohou dlouhodobě sledovat její pohyb a vývoj, třeba v souvislosti s vývojem rakoviny. Navíc lze takto najednou sledovat velké množství buněk. Také lze podobně, pomocí světla, aktivovat v daném místě určité typy léčiv.
Vědcům se zatím povedlo tuto metodu aplikovat jen na buňkách v Petriho misce, ale do budoucna ji plánují vyzkoušet i na buňkách uvnitř organismu. Také vědci z Harvard Medical School umístili rezonátorové dutinky s náplní fluoreskujícího barviva do živých buněk. Těmito kulovými dutinkami přitom byly buď kapky přirozeného tuku, oleje nebo polystyrenové kuličky o průměru 10 mikrometrů. Vědci pak z buněk obdrželi laserové pulsy, trvající v řádu nanosekund, přičemž vlnová délka příslušných laserů se pohybovala mezi 400-450 nanometry.
Zdroje: Phys.Org, Nano Letters, Science Magazine, Popular Science, Nature Photonics, Inhabitat, New Scientist
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Starosvětské příběhy lesníků z časů, kdy se na Šumavě ještě žilo podle staletých tradic.
Václav Žmolík, moderátor
3x Karel Klostermann
Komplet obsahuje dva šumavské romány Ze světa lesních samot, V ráji šumavském a povídkový soubor Mrtví se nevracejí z pera klasika české literatury Karla Klostermanna (1848 - 1923), který tomuto kraji zasvětil celé své dílo.
