خلية حية تنتج اشعة ليزر

جيسون بالمر

محرر للشؤون العلمية والتكنولوجية في بي بي سي

آخر تحديث: الاثنين، 13 يونيو/ حزيران، 2011، 05:35 GMT

يمكن للخلية انتاج بروتين يشع ضوءا كذاك الذي نراه في قناديل البحر المتوهجة

قال باحثون ان خلية حية قد طورت باستخدام الهندسة الوراثية بشكل يمكنها من انتاج شعاع الليزر.

وتقوم التقنية الجديدة التي نشرت في بحث في دورية "نيتر فوتونكس" على استخدام الهندسة الوراثية للحصول على خلية يمكنها انتاج بروتين يشع ضوءا كذاك الذي نراه في قناديل البحر المتوهجة.

وتقوم على تسليط ضوء ازرق باهت على الخلايا فيجعلها تشع ضوء ليزر اخضر موجه.

وقد يكون لهذا العمل تطبيقاته في تحسين الصور الميكروسكوبية والعلاجات الطبية المعتمدة على الضوء.

ويختلف ضوء الليزر عن الضوء العادي في انه ذو حزمة ضيقة من الالوان وان موجات الضوء فيه تتذبذب جميعا بشكل متزامن.

وتعتمد معظم اشكال الحياة الحديثة على مواد صلبة هندست خصيصا لانتاج الليزر الذي يدخل في كل شيء بدء من اجهزة الماسح الضوئي لقراءة اسعار المنتجات في الاسواق (السوبرماركت) مرورا بأجهزة تشغيل الاقراص المدمجة (دي في دي) وانتهاء بالروبوتات المستخدمة في المصانع.

البروتين الاخضر المشع

وانجز البحث الجديد مالت غاثير وسيوك هاين يون في مركز ويلمان لبحوث "الفوتو ميدسن" (فرع في الدراسات الطبية يدرس تطبيقات استخدام الضوء في علاج الامراض) في مستشفى ماساشوسيتس العام في الولايات المتحدة الامريكية.

ويؤشر العمل الجديد لأول مرة مختبريا ظاهرة كانت رصدت في انظمة حية بالحياة الطبيعية.

واستخدم الباحثان البروتين الاخضر المشع (GFP) كوسط يستقطب اشعة الليزر حيث تحدث عملية تضخيم شعاع الضوء.

وسبق ان درست جزيئة البروتين الاخضر المشع بشكل جيد، اذ عزلت لاول مرة من قناديل البحر، وكانت خطوة ثورية في علم الاحياء (البايولوجي) بعملها ك "شعلة" مصممة يمكن ان تضيء الانظمة الحية حسب الطلب.

واستخدمت في العمل الجديد خلايا استخلصت من كلية بشرية وعوملت عبر الهندسة الوراثية لتقوم بانتاج البروتين الاخضر المشع.

ثم وضعت الخلايا في وقت واحد بين مرآتين بالغتي الصغر تصل المسافة بينهما نحو 20 مليونث من المتر (المليونث قياس يعادل جزء واحد من مليون)، مما يشكل "تجويفا ليزريا" يمكن للضوء ان يمر ويرتد مرات عديدة عبر الخلية.

وبعد اغراق الخلية بالضوء الازرق، قد تبدو باعثة لشعاع ليزر كثيف وموجه.

وتظل هذه الخلايا حية خلال العملية وبعدها. ولاحظ الباحثان في مقابلة مرفقة مع بحثهما نشرت في الدورية العلمية ذاتها ان هذه الخلايا تقوم بمعالجة نفسها بنفسها أي تنتج المادة المشعة بشكل متواصل فاذا تم تدمير البروتين المشع خلال هذه العملية فأنها ستعيد انتاج المزيد منه ببساطة.

ويقول الباحثان "في العلاجات المعتمدة على الضوء وفي تصوير وتشخيص الامراض يفكر الناس بكيفية وصول الضوء المنبعث من مصدر ليزري خارجي الى عمق النسيج. والان يمكننا مقاربة هذه المشكلة بطريقة اخرى بتضخيم (تكثيف) الضوء داخل النسيج نفسه".