Vendel, Irén, Kleopátra2020. október 20., kedd
Tudomány

Élő lézerkészülék

National Geographic Magyarország

Nem képregény, nem is tudományos-fantasztikus film – valóban élő lézert fejlesztett ki az Egyesült Államokban a Massachusettsi Általános Kórház Wellman Fotomedicina Központjának két kutatója.

Sejtlézer: zöld fluoreszcens fehérjét termelő, lézerimpulzusokat kibocsátó sejt.   Fotó: Nature Photonics and to Malte Gather, Mass. General Hospital

A Nature Photonics folyóiratban megjelenő beszámolójuk online beharangozójában Malte Gather és Seok Hyun Yun leírja, miként keltettek génmódosított, zöld fluoreszcens fehérjét (green fluorescent protein, GFP) termelő sejtben nanoszekundumnyi lézerfény-impulzusokat.

„A szokásos lézerben szervetlen anyag: kristály, festék, gáz működik optikai energianövelőként, és ebben az anyagban, két tükör között ide-oda verődve erősödnek a fényimpulzusok. Élő sejttel működő biológiai lézert nekünk sikerült először létrehozni” – magyarázza Yun, a cikk társszerzője.

Yun kutatótársa, a cikk szerzője, Gather hozzáteszi: „Tulajdonképpen a kíváncsiság vezérelt bennünket. Egyrészt meg akartuk tudni, mi oka lehet, hogy a jelek szerint lézerjelenség nem jön létre a természetben, másrészt ki akartuk próbálni, hogy élő anyagban, élő szervezetben is kelthető-e lézerfény.”

Azért a GFP-t választották a kutatók, mert ez az (eredetileg medúzákban azonosított) fehérje enzimek hozzáadása nélkül is fény kibocsátására ösztökélhető. Nagy előnye a GFP-nek, hogy tulajdonságai alaposan ismertek, és génmódosítással sokféle szervezet rávehető GFP-termelésre.

 

A kutatók GFP vizes oldatával töltöttek meg egy 2,5 centiméter hosszú, két végén tükörrel lezárt hengert, és kimutatták, hogy a GFP oldata rövid lézerfény-impulzusokká erősíti a bevitt energiát. Ezután következett annak kiszámítása, hogy a lézerjelenség létrejöttéhez milyen töménységben van szükség GFP-re. A megfelelő adatok birtokában Gatherék olyan emlőssejt-vonalat tenyésztettek ki, amely a kívánt mennyiségben termelte a GFP-t.

Ezután következett a sejtlézer összeállítása. Egyetlen GFP-t szintetizáló parányi, 15-20 milliomod méter átmérőjű sejtet két, nagy hatásfokkal működő fényvisszaverő tükör közé helyeztek. A két tükör között ugyancsak igen kicsi, csupán 20 milliomod méter volt a távolság. Kiderült, hogy a sejtlézer nem csupán lézerimpulzusokat hoz létre, mint a tiszta GFP-oldat az első kísérletben, hanem gömb alakja révén optikai lencseként is szerepel: újrafókuszálja a fényt, és így alacsonyabb energiaszinten működik, mint a GFP oldata. A sejtlézer nem károsodik a lézerfény kibocsátása közben, így  folyamatosan több száz impulzust gerjeszthet.

 

„Egy-egy impulzus csupán néhány nanoszekundumig tart, de így is elég erős ahhoz, hogy észlelhessük. Az impulzusokat kiértékelve igen sok sejt tulajdonságait elemezhetjük egy szempillantás alatt. Elképzelhető, hogy lézerfényt hozhatunk majd létre a betegbe helyezett biokompatibilis forrásból. A fotodinámiás kezelésekben, a fénnyel aktiválandó gyógyszerek alkalmazásában is fontos lehet majd a sejtlézer, sőt új képalkotó eljárások  alapjául szolgálhat” – fejtegeti felfedezésük távlatait Yun, a Harvard Orvosi Egyetem dermatológus docense.

 

„Egyik hosszú távú célunk biotechnológiai eszközökkel helyettesíteni a szervetlen eszközöket az optikai kommunikációban és a számítástechnikában. Különösen ott lehet hasznos a sejtlézer, ahol elektronikus eszközt kell élő szervezettel összekapcsolni. A következő nagy lépés a tükörkamrának megfelelő miniatűr szerkezet kifejlesztése és sejtbe ültetése lesz” – fűzi hozzá Gather..

Forrás: EurekAlert


Hozzászólások

Egyre kevesebb teknőst látnak a Brit-szigeteknél

Egyre kevesebb teknőst látnak a Brit-szigeteknél

Az észlelések számának csökkenése nem feltétlenül negatívum, hiszen a halászhajók kiszorulásának következménye is lehet.

Így változik a kutyák személyisége az életük során

Így változik a kutyák személyisége az életük során

A kutyák személyisége változik a korral, de a különböző személyiségvonások nem azonos ütemben.

Egy kardfogú macska genetikai elemzése

Egy kardfogú macska genetikai elemzése

A mamutok és az óriáslajhárok mellett a kardfogú macskák a pleisztocén legismertebb állatai.

Eddigi ismereteink szerint az élelmiszerek nem terjesztik a vírust

Eddigi ismereteink szerint az élelmiszerek nem terjesztik a vírust

Az eddigi tudományos ismeretek alapján az élelmiszerek és azok csomagolóanyagai nem játszanak szerepet a koronavírus terjedésében.

Mit ettek az indián gyapjas kutyák?

Mit ettek az indián gyapjas kutyák?

Az észak-amerikai őslakosok a kontinens nyugati partvidékén egy hosszú szőrű kutyafajta bundáját nyírták úgy, ahogy másutt a juhokét.

National Geographic 2020. szeptemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket