生物激光器
這種激光裝置可以是由油滴制成軟球體或者是聚苯乙烯固體珠制成的硬球體。液滴和珠子表面的相互作用能夠讓他們的內(nèi)壁類似于鏡子從而發(fā)出特定頻率的光。
研究人員將這些微觀鏡子加上熒光染料分子。利用短頻的光脈沖激發(fā)熒光染料，這些鏡子就會(huì)發(fā)出激光。試驗(yàn)中，這些細(xì)胞內(nèi)置微型激光器能夠“點(diǎn)亮”豬皮細(xì)胞和人類腫瘤細(xì)胞。每一個(gè)小裝置僅僅產(chǎn)生低于1.8華氏度（1℃）微不足道的熱量，對(duì)細(xì)胞安全。
激光被用應(yīng)用于醫(yī)療已經(jīng)有一定歷史，例如，激光刺激藥物發(fā)揮藥效。激光用于掃描出現(xiàn)病痛的部位，例如蛀牙或癌癥。然而，這些醫(yī)學(xué)應(yīng)用的一個(gè)主要限制條件是：它們只能應(yīng)用于光線通過(guò)穿透的地方。
相比之下，新技術(shù)將激光植入細(xì)胞內(nèi)，從而使激光能夠應(yīng)用于體內(nèi)多個(gè)部位。此外，植入細(xì)胞內(nèi)的激光對(duì)細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境比較敏感。通過(guò)分析這些微型激光器發(fā)出光的波長(zhǎng)變化，可以反映出細(xì)胞發(fā)生了什么變化。例如，可以測(cè)量細(xì)胞骨架的力度。
監(jiān)測(cè)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境有助于癌癥研究
癌癥晚期，癌細(xì)胞通常會(huì)擴(kuò)散至全身，這個(gè)過(guò)程稱為轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，細(xì)胞骨架會(huì)發(fā)生變化。這種變化會(huì)通過(guò)新技術(shù)監(jiān)測(cè)到，研究人員可以借此分析癌細(xì)胞是如何轉(zhuǎn)移，如何擠壓其他組織、細(xì)胞。監(jiān)測(cè)腫瘤細(xì)胞不同階段的力學(xué)性能可能會(huì)給生物醫(yī)學(xué)家們靈感，破解癌細(xì)胞如何轉(zhuǎn)移的機(jī)制。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，激光器發(fā)出的光的顏色很大程度上取決于他們的直徑以及所帶染料的顏色?？茖W(xué)家表示，可以開(kāi)發(fā)出能發(fā)射約2000億獨(dú)特的激光標(biāo)記物，每個(gè)標(biāo)記物由不同大小和染料的珠子組成。
這樣的標(biāo)記物能夠利于研究人員對(duì)于疾病的研究。腫瘤組織可能會(huì)含有十億個(gè)癌細(xì)胞，將這些細(xì)胞用激光裝置標(biāo)記后，有利于研究人員對(duì)腫瘤的擴(kuò)散進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤。對(duì)于癌癥擴(kuò)散軌跡以及研究如何組織蔓延有重大意義和科研價(jià)值！
相關(guān)研究成果于7月27日在線發(fā)表于《Nature Photonics》。
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