ساخت لیزر با استفاده از خون

دانشمندان دانشگاه میشیگان با موفقیت نشان داده‌اند که می‌توان یک لیزر کاربردی را با استفاده از خون ساخت که تومورها را به شکل دقیق‌تری در بدن انسان شناسایی می‌کند.

کد خبر: ۱۲۴۰۳۱

تاریخ: ۱۵ شهريور ۱۳۹۵ - ۱۳:۴۷

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از گیزمودو، لیزر معمولا به عنوان دستگاهی تعریف می‌شود که یک پرتوی باریک و متمرکز از نور را ساخته و تقویت می‌کند. لیزرهای مختلفی وجود دارند که از آن جمله می‌توان به لیزرهای نیمه‌رسانا در اشاره‌گرهای لیزری و دستگاههای پخش دی‌.وی‌.دی یا لیزرهای دی‌اکسیدکربن با قابلیت ذوب کردن اجسام اشاره کرد.

برای سخت لیزر تنها باید دو آینه در دوی سوی یک حفره خالی قرار داده شود که یکی از آن‌ها تا نیمه به نقره آغشته شده و مقداری از نور را بازتاب کرده، مقداری دیگر را عبور می‌دهد. آینه دوم به عنوان رسانه لیزری عمل می‌کند. این رسانه می‌تواند یک بلور مانند یاقوت و لعل یا نوعی گاز یا مایع باشد. حتی دانشمندان در دهه 1970 توانسته بودند نخستین لیزر خوراکی را با 12 طعم مختلف بسازند.

اکنون این محققان از رنگ فلورسنت ICG که معمولا برای عکسبرداری پزشکی به خون تزریق می‌شود، برای ساخت لیزری از خون بهر ه برده‌اند. ترکیب رنگ با پروتئین‌های درون پلاسمای خون باعث انتشار نور شده و خون را به یک رسانه لیزری تبدیل می‌کند.

از آنجایی که این رنگ در رگهای خونی انباشته می‌شود و تومورها نیز دارای رگهای خونی بسیار هستند،‌ این روش می‌تواند به تشخیص ساده‌تر تومورها در بدن کمک کند. به این معنی که می‌توان مقداری رنگ فلورسنت ICG را به بدن تزریق کرده و سپس لیزر را روی پوست بتابانند. یک دوربین مادون قرمز نیز به ثبت درخشش بدست‌آمده می‌پردازد.

تاباندن نور یا برق به رسانه باعث افزایش انرژی اتم‌ها و رساندن آن‌ها به حالت "برانگیخته" می‌شود. سپس فوتون‌ها به درون حفره پمپاژ می‌شوند. اگر ضربه‌ای به اتم برانگیخته وارد شود، به حالت اولیه خود بازگشته و فوتون ثانویه‌ای را با فرکانس و جهت مشابه منتشر  می‌کند. این فوتون‌ها سپس سایر اتمهای پرانرژی را هدف قر ار داده و فوتون‌های بیشتری آزاد می‌کنند. نتیجه نهایی یک انفجار ناگهانی از نور منسجم یا همان پرتوی لیزر خواهد بود چرا که همه اتم‌ها در یک واکنش زنجیره‌ای سریع، تخلیه می‌شوند. به این امر، انتشار تحریک‌شده می‌گویند.

در سال‌های اخیر، دانشمندان به دنبال راههایی برای تبدیل سلول‌ها به لیزرهای کاربردی بودند. برای مثال، آن‌ها سلول‌های چربی را به همراه رنگ فلورسنت به پوست خوک تزریق کرده و سپس به آن‌ها لیزر تاباندند تا زیر نور بدرخشند. در سال 2011 نیز،‌ محققان دانشگاه هاروارد با استفاده از سلول‌های کلیه انسان که پروتئین مهندسی شده "عروس دریایی" حاوی رنگ سبز درخشان به آن تزریق شده بود، یک لیزر ساختند. محققان دانشگاه میشیگان نیز چندی پیش توانستند راهی برای تبدیل کلروفیل گیاهان به پرتوی لیزر پیدا کنند.