脂肪細胞中的油滴能被用作天然激光器。

 

     科學家通過把混有可被短脈沖光激活的熒光染料的油滴或脂肪滴注入單個細胞，成功地將后者變為微型激光器。這項7月27日發表于《自然—光子學》雜志的成果，能幫助拓寬將光用于醫學診斷和治療。

 

     該系統由美國哈佛醫學院光學物理學家Seok Hyun Yun和Matja Humar設計，利用一個細胞內的脂肪滴或油滴反射和放大光，從而產生激光。

 

     此前，Yun報告過一種產生激光的方法，即通過改造細胞，使其表達一種熒光水母的蛋白，然后將單個此類細胞放在一對外反射鏡之間。他的最新研究則更進一步，產生了帶有獨立“激光器”的細胞。包含熒光染料和蛋白的傳統熒光探針擁有相對較寬的發射光譜——約30～100納米。這限制了能被同時使用的探針數量，因為通常很難從組織中天然分子廣泛的背景發射中區分出這些發光源。波士頓布萊根婦女醫院生物工程師Jeffrey Karp介紹說，微型激光器能改變這一點，因為它們的發射光譜比較狹窄，處于500～800納米的范圍，而這使得用光標記細胞變得更加容易。“這項工作最重要的影響之一在于能利用單一技術同時追蹤上千個細胞。”

 

      Yun和Humar報告說，他們能改變波長，并且利用不同直徑的熒光聚苯乙烯微球而不是被注射進去的油滴或脂肪滴標記單個細胞。理論上，利用不同組合的微球和具有不同光譜特性的染料，應當可以使為人體中存在的幾乎所有細胞進行單獨標記成為可能。“改寫傳統激光研究領域的知識并在這個平臺上展開研究以便將激光性能最優化，將是一件有趣或者說非常激動人心的事情。”Yun表示。他同時提醒說，此項技術尚未作好應用于治療的準備。不過，被改造的細胞最終會被用于定位目標組織比如癌性腫瘤以及只在那個區域存在且被預先裝載進去的光敏活性藥物。