Wetenschappers hebben dierlijke cellen lasers laten produceren

De moderne geneeskunde overspoelt ons met nieuwe furturistische concepten, maar het idee om lasers in levende cellen te integreren gaat menig pet te boven. Deze cellulaire microlasers zijn, volgens een onderzoek dat vandaag gepubliceerd is in Nature Photonics, al werkelijkheid. Het onderzoek is geschreven door de natuurkundigen Matjaž Humar en Seok-Hyun Yun van het Wellman Center for Photomedicine.

Yun maakte al deel uit van een team dat in 2011 als de eerste "levende laser" introduceerde. Deze werd gecreëerd door een cel met een bioluminescent DNA tussen twee spiegels te plaatsen en te bestralen met korte lichtflitsen. Met dit nieuwe onderzoek hebben Yun en Humar deze technologie een stap verder gebracht door een autonome cellulaire laser te maken.

In plaats van de cellen te induceren met spiegels van buitenaf, hebben de onderzoekers door middel van oliedruppels kunstmatige spiegels gecreëerd binnenin de cellen. Deze druppels zijn ontzettend klein (zelfs nog kleiner dan de dikte van een haar) en bevatten verschillende kleurstoffen en configuraties.

Wanneer ze in aanraking komen met externe lichtbronnen, verspreiden zij dit licht weer over verschillende golflengtes, waardoor je het effect krijgt van een laserlichtshow in een levend organisme.

Je vraagt je nu misschien af waarom wetenschappers kleurrijke lasers uit cellen willen laten schieten, he? De techniek stelt wetenschappers in staat om meer te weten te komen over de complexe werking van het functioneren van cellen.

"Op het moment is de technologie klaar om gebruikt te worden in laboratoria. Hiermee kunnen we de cellen bestuderen en onderzoeken wat het effect van deze cellen is bij kleine diersoorten," vertelde Yun mij in een e-mail. "We gebruiken de lasers om erachter te komen hoe cellen bewegen en hoe zij reageren ten opzicht van externe krachten."

Een video over de autonome cellulaire microlasers. Afbeelding: YouTube/Research Square

Maar zoals de vele onderzoekers die aan "levende lasers" werken al hebben aangegeven, kan deze technologie voor meer dingen gebruikt worden dan alleen het onderzoek naar cellen. "Het gebruik van biologische materialen, levende materie en cellen om fotonische apparaten mee te bouwen wordt in de gemeenschap steeds meer geaccepteerd."

Voor de onderzoekers is de ontwikkeling van bio-afbreekbare microlasers die in staat zijn om autonoom individuele cellen te taggen het interessantst.

"Door het injecteren of implanteren van deze biologische lasers in cellen, kunnen we bepaalde ziektes in een vroeg stadium herkennen of zelfs behandelen," aldus Yun. Hij merkte echter wel op dat het nog enige tijd zal duren voordat het ook in ziekenhuizen kan worden gebruikt.

Het bizarre idee dat we straks bij de dokter kleine lichtgevende lasers in onze cellen geïnjecteerd krijgen, is misschien wel even genoeg voor dit moment. Yun en Humar hebben met hun onderzoek deze technologie in ieder geval naar een hoger plan getild en ik ben dan ook benieuwd wat de toekomst op dit gebied gaat brengen.

We zijn op zoek naar stagiairs die graag willen schrijven over alles wat met menselijke vooruitgang te maken heeft. Mail alejandro.tauber{at}vice.com voor info!