„За първи път са инжектирани лазери в клетките, което помага за лечение във вътрешността на човешкото тяло, при ракови заболявания“, твърдят учените.
Лазерните лъчи са създадени от верижни реакции, в които се енергизират атоми, които се стимулират един друг.
Днес учените са открили метод за създаване на миниатюрни сферични огледалца, които могат да бъдат поставени в клетки или меки камери, изработени от маслени капчици или твърди - изработени от зърна полистирол, използвани в стиропор. Взаимодействията между повърхностите на тези капчици и мънистата помагат на своите вътрешни стени да действат като огледала за определени честоти на светлината.
В новото изследване, учените използват тези микроскопични камери с флуоресцентни молекули за боядисване и кратки импулси от светлина, за да мотивират багрилата. В експеримента, тези „вътреклетъчни микролазери“ карат свинската кожа и човешките туморни клетки да светят.
„Всяка камера генериран незначителни количества топлинна енергия, които са по-малко от 1,8 градуса по Фаренхайт (1 градус по Целзий), което предполага, че лазерите могат да се използват безопасно в клетките“, твърдят изследователите.
„Ние отдавна се интересуваме от употребата на лазери от биологични материали“, съобщава автора на проучването Анди Сеок-Нъун Юн, биомедицински учен в Харвардското училище за медицина. „Сега, ние имаме средство, което може да постави в инжектирани или имплантирани клетки в тялото“.
Лазерите се използват често в терапии или за сканиране на проблеми в тялото, като рак.
„Едно голямо ограничаване на тези видове медицински приложения, обаче е, че те могат да се използват само когато светлината може да проникне“, казва Юн пред списание „Science“. „За разлика от останалите лазери тези достигат по-дълбоко в тялото“, добавя той.
Изследователите също така отбелязват, че светлината, която маслените капчици излъчват, е много чувствителна към условията в клетките. „Ако внимателно се анализират промените в дължините на вълните тези миниатюрни лазери може да се наблюдава какво се случва вътре в клетките“, казва Юн.
Условията за наблюдение вътре в клетките могат да помогнат при изследване на раковите заболявания. Според Юн: „В по-късните етапи на рак, може да се обхване цялото тяло - процес, известен като метастази. По време на този процес, механичните отговори на клетки се променят, в зависимост от силата, която упражняват в тъканите.“
„Способността да се измерят механичните свойства на раковите клетки в различни етапи може да даде представа за метод, който да предотврати метастази“, каза Юн.
Авторите са установили, че цветовете на светлината може да варират значително в зависимост от техния диаметър и комбинацията от оцветители. Учените смятат, че може да се разработят около 200 милиарда уникални лазера, базирани на маркери на клетки, всяка съставена от три мъниста с различни размери и багрила.
Тези маркери помагат на изследователите да изучат заболяванията като рак. „Има милиарди клетки в туморите“, казва Юн. „Това може да се окаже интересно. След като се маркират клетките в туморите и се проследи дали се разпространяват и какво се случва с тях. По този начин ще разберем не само как се разпространява ракът, но и как да го спрем“, казва той.
Бъдещите изследвания върху огледални камери с различни форми като цилиндри, пръстени и дискове, както и тези, направени от биоразградими материали могат да бъдат по-съвместими с тялото, отколкото тези, които са използвани в това изследване.
