كلية التربية الاساسية / حديثة

م.م احمد كريم سمير

قسم العلوم العامة

كلية التربية الأساسية/حديثة – جامعة الانبار

تم تطوير أول ليزر بايلوجي في العالم من قبل Yun and Gather من المدرسة الطبية في جامعة هارفارد.

بواسطة مادة بيولوجية حية (خلية بشرية واحدة وبعض بروتين قنديل البحر).الباحثون استخدموا خلايا مشتقة من كلية بشرية إضافة الى شفرة الحمض النووي DNA وبروتين الفلورسنت الأخضر المحسن (GFP) المادة التي تجعل قنديل البحر مضيئًا بيولوجيًا، والذي يستخدم على نطاق واسع في بيولوجيا الخلية.

قام الباحثون بهندسة خلايا الكلى الجنينية البشرية لإنتاج GFP ، بوضع خلية واحدة بين مرآتين المسافة بينهما بعرض خلية واحدة فقط لصنع تجويف ضوئي بعرض 20 مايكرومتر فقط، وعندما قاموا باضاءة الخلية بنبضات من الضوء الأزرق تحرك الضوء ذهاباً واياباً داخل التجويف ،ثم أطلق شعاع ليزر اتجاهي مرئي بالعين المجردة - ولم تتضرر الخلية. وقال الباحثون ان الضوء الناتج يحتوي على طيف انبعاث فريد يتعلق بكل من بنية الخلية والبروتينات الموجودة بداخلها. ويقول يون: "من خلال تحليل النمط يمكنك الحصول على فكرة عما يحدث داخل الخلية".

إن عرض شعاع الليزر "ضئيل" و "ضعيف إلى حد ما" في سطوعه مقارنةً بأشعة الليزر التقليدية ، كما يقول يون ، ولكن "ترتيبه من حيث الحجم" أكثر إشراقًا من تألق قنديل البحر الطبيعي ، مع لون "أخضر جميل".

يمكن أن يساعد الليزر البيولوجي يومًا ما في الاتصالات الضوئية على التحول من الأجهزة الإلكترونية غير الحية إلى التكنولوجيا الحيوية. هذا من شأنه أن يسهل تطوير واجهات مباشرة بين الإنسان والآلة ، حيث تشير الخلايا العصبية في الدماغ إلى عملها بوميض من ضوء الليزر ، ليتم التقاطها بواسطة جهاز خارجي ، وقد يؤدي هذا التقدم إلى تمكين الأشخاص المعاقين من استخدام أجهزة الكمبيوتر بدون ماوس أو لوحة المفاتيح ، على سبيل المثال. باستخدام biolaser ، يمكن للخلايا أن تصنع باستمرار GFP جديدًا.وبالتالي قد نكون قادرين على جعل أشعة الليزر ذاتية الشفاء .

ويقترح الباحثون أيضًا تطبيقات طبية محتملة. حيث يقوم الأطباء اليوم بتسليط الليزر في الجسم لتجميع الصور أو لعلاج المرض عن طريق مهاجمة الخلايا. يعتقد يون أنه يمكن بدلاً من ذلك إنتاج الليزر أو تضخيمه داخل الجسم ، حيث يمكنه اختراق الأنسجة ذات الصلة بعمق أكبر.

ولكن هناك حاجة إلى مزيد من العمل أولاً - بما في ذلك تطوير الليزر بحيث يعمل داخل كائن حي حقيقي. لتحقيق ذلك ، يتصور يون دمج تجويف ضوئي بمقياس النانو في خلية الليزر نفسها. ويقول إن تقنيات صنع مثل هذه التجاويف آخذة في الظهور ، وبمجرد توفرها يمكن استخدامها لإنشاء خلية يمكنها انتاج "الليزر الذاتي" من داخل الأنسجة.

يقول الخبراء إن استخدام هذه التقنية قد يكون أكثر جدوى في دراسة الخلايا الفردية مقارنة بالتطبيقات الطبية. ويشير إلى أن الضوء الخارجي ضروري لتحفيز عمل الليزر ، والذي سيكون صعبًا في الجسم ، ومن المحتمل أن يقتصر عمل التقنية على أنظمة الأنسجة الرقيقة فقط .