Лазерный мир

Выражение «внутреннее сияние» может стать больше, чем просто метафорой. Учёные из США работают над созданием лазера из крови, который будет излучать инфракрасный свет. Он позволит врачам отслеживать раковые опухоли.

Многих наверняка смутило слово «лазер», так как это устройство вызывает в воображении образы сложной электроники. Между тем, уверяют специалисты, лазеры могут быть сделаны из различных материалов, включая живые клетки или желе. При создании лазера необходим источник света, материал, который его усилит, и отражающий резонатор.

Сюйдун Фань (Xudong Fan) и его коллеги из Мичиганского университета использовали краситель под названием зелёный индоцианин (ICG) для своего кровяного лазера. Краситель флюоресцирует (светится) в ближнем инфракрасном свете, и его же, кстати, вводят в кровь для использования при медицинском сканировании. По словам Фаня, сияние станет гораздо ярче, если его превратить в лазер.

Исследователи обнаружили, что ICG, который не испускает лазерный луч сам по себе, будет светиться при смешивании с белками плазмы крови, тем самым повышая свою способность усиливать свет.

«Сам по себе ICG не работает без добавления крови», — говорит Фань в интервью сайту New Scientist.
Стоит поместить эту смесь в небольшой отражающий цилиндр и «обстрелять» его обыкновенным лазером, как кровь сама начинает испускать свет.

ICG накапливается в кровеносных сосудах, поэтому тела с большим количеством сосудов, такие как опухоли, должны светиться гораздо ярче, говорит учёный. В будущем врачи могли бы внедрять зелёный индоцианин и светить обыкновенным лазером на кожу пациента, а затем прослеживать за сиянием при помощи инфракрасной камеры.
Однако до первых клинических испытаний с участием человека ещё далеко. Прежде, как минимум, исследователям необходимо протестировать лазер на тканях животного, а это значит, что нужно придумать способ ввести в тело отражающий резонатор. Вероятно, в этом помогут наночастицы золота, считает Фань.

«Но самая важная цель – проверить технологию в человеческом теле», — добавляет учёный, замечая, что мощность лазера гораздо меньше, чем рекомендованные пределы безопасности. «Никто, естественно, не хочет сжечь ткани», — говорит он.

Исследование опубликовано в научном издании Optica- https://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-3-8-809&origin=search

Источник на английском: Laser made from human blood could help hunt down tumours

That warm glow inside could be more than a metaphor. Researchers are working on a laser made out of blood that would emit infrared light, allowing doctors to hunt down tumours.

The word “laser” conjures up images of complex electronics, but lasers can actually be made from a variety of materials, including living cells and jelly. To build a laser, all you need is an initial source of light, a material that amplifies it, and a reflective cavity.

Xudong Fan at the University of Michigan, Ann Arbor, and his colleagues are using a dye called indocyanine green (ICG) for their blood laser. It’s fluorescent in near-infrared light and is already injected into the bloodstream for use in medical imaging. Fan says turning it into a laser will make it glow much brighter.

Protein powered laser
The team found that ICG would not emit laser light by itself, but the dye will glow when mixed with blood as it binds to proteins in blood plasma, increasing its ability to amplify light. “Without blood, just ICG, it doesn’t work at all,” says Fan.

By placing this mixture in a small reflective cylinder and shooting it with a conventional laser, they were able to coax the blood to emit light.

ICG accumulates in blood vessels, so areas of the body with large numbers of vessels, such as tumours, should glow much more brightly, says Fan. In a clinical setting, doctors could inject ICG and shine a normal laser at the skin, then check for a glow using an infrared camera.

But first Fan needs to test the laser in animal tissue, which means coming up with a way to introduce reflective cavities to the body. Gold nanoparticles could prove useful, he says.

“Eventually, we are trying to do it in the human body,” says Fan, but they are ensuring that the laser output is lower than recommended safety limits. “You don’t want to burn the tissue.”

Перевод Евгения Ефимова, Вести.Ru http://www.vesti.ru/doc.html?id=2794544