Teadlased tegid rakust elusa laseri

Harvardi füüsikud panid raku sees tööle tibatillukese laseri.

Lasereid – kiirguse abil valguse võimendamise seadmeid oskab inimene meisterdada juba pool sajandit. Selliseid riistapuid võib kohata nii poodide triipkoodilugejates kui tööstusrobotites.

Rakkude sees tööle pandud uudset bioloogilist laserit loodetakse kasutada eelkõige inimeste ravimiseks, näiteks kasvajarakkude hävitamiseks.

Harvardi ülikooli arstiteaduskonnas töötavad füüsikud Malte Gather ja Seok-Hyun Yun suutsid laserile iseloomuliku ühes taktis võnkuvate osakestega valguskimbu tekitada elusates rakkudes.

Gatheri sõnul sai nende töö alguse puhtast uudishimust-  rakke ja kudesid on laserite tegemisel katsetatud väga vähe.

Harvardi teadlaste biolaseri oluliseks koostisosaks on rohekalt helendav valk GFP, mida rakubioloogias tihti kasutatakse. Algselt meduusi kehast pärinevat proteiini suudavad toota kõik rakud, selleks on vaja neile lisada vajalik DNA-järjestus.

Gather ja Yun lisasidki inimese neerudest pärinevatele rakkudele helendavat valku kodeeriva geeni. Seejärel asetasid nad mõned seda valku tootvad rakud kahe pisikese peegli vahele, mis olid rakkudega samas suuruses.

Laseri tööle panekuks vajas helendav valk teise valguse ergutavat tuge. Füüsikud saatsid rakkude suunas madala energiaga sinist valgust. Tavapäraselt paneks see fluorestseeruvat ainet tootvad rakud lihtsalt helendama. Peeglite vahel liikus valgus mitu korda edasi-tagasi ja võimendas proteiini toodetud valguse rohekaks laserkiireks.

Uudsele elus rakkudes töötavale bioloogilisele laserile pakutakse juba erinevaid kasutusvõimalusi. Valgusravi kasutavatele arstidele teeb tihti muret, kuidas laseri poolt tekitatuid valgus sügavale kudedesse suunata. Nüüd saab koe enda laservalgust tootma panna. Samuti saab uut tüüpi lasereid kasutada kasvate ravis, aktiveerides valguse abil kasvajakoe lähedale toimetatud ravimeid.

Biolaseri eeliseks on ka see, et sinna pole vaja mingeid aineid juurde lisada - rakud toodavad ise pidevalt helendavat valku juurde.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature Photonics.

• Tweet