علم و صنعت

محققان با بهره‌گیری از خون انسان و یک رنگ فلورسنت به نام «ایندوسیانین» (ICG)، موفق به طراحی و ساخت یک لیزر خونی شده‌اند. این دستاورد علمی می‌تواند به پزشکان در جستجوی تومورها در بدن بیماران کمک شایانی نماید. به‌طور دقیق‌تر، از این لیزر خونی می‌توان برای ردیابی و شناسایی ضایعات و تومورهای درون‌بدن بیماران استفاده کرد. این فناوری نوین پزشکی، قابلیت افزایش دقت تشخیص و درمان بیماری‌های مرتبط با سرطان را دارا می‌باشد.

دانشمندان با استفاده از خون انسان موفق به ساخت یک لیزر شده اند

لیزر یک دستگاه است که می تواند پرتوی نور باریک و متمرکز را تقویت کند. تمام فوتون های این پرتو باید در یک جهت حرکت کنند، نه چند جهت مانند نور ساطع شده از چراغ قوه. لیزرها انواع مختلفی دارند، از لیزرهای نیمه رسانا در پخش کننده های DVD گرفته تا لیزرهای CO2 که می توانند اشیا را ذوب کنند. برای ساخت لیزر به یک منبع نور، یک ماده بزرگ کننده و یک محفظه منعکس کننده نور نیاز است. محققان دانشگاه میشیگان از رنگ مورد تایید FDA به نام ICG استفاده کرده و آن را با خون ترکیب کردند تا نقش بزرگ کننده را داشته باشد. وقتی به این ترکیب نور یا برق تابانده شود، سطح انرژی اتم ها بالا می رود و به اصطلاح در وضعیت «پرانرژی» قرار می گیرند. فوتون های نور به درون محفظه بازتاب کننده می شوند. اگر یکی از آنها به یک اتم پرانرژی برخورد کند، آن اتم به وضعیت اولیه اش بازمی گردد و یک فوتون دیگر با همان فرکانس و در همان جهت آزاد می کند. در نهایت، این فوتون ها همین طور به اتم های پرانرژی برخورد کرده و فوتون های بیشتری آزاد می شود تا اینکه نور لیزر ایجاد می شود. وقتی محققان خون و ICG را در یک سیلندر بازتاب کننده قرار دادند و پرتوی نور فروسرخ را به آن شلیک کردند، خون نور ساطع کرد. در نتیجه این تکنیک جدیدی است که پزشکان می توانند از آن برای جستجوی تومور استفاده کنند.

جزئیات ساخت لیزر خونی

از آنجا که ICG در رگ های خونی انباشته می شود، قسمت هایی که رگ های خونی زیادی دارند مثل تومورها می درخشند. در این تکنیک ICG به بدن بیمار تزریق شده و سپس یک پرتوی نور به پوست او تابیده می شود، در این میان پزشک با یک دوربین فروسرخ به دنبال نقاط درخشان می گردد. خون تنها ماده عجیبی نیست که از آن برای ساخت لیزر استفاده می شود، در سال 2011، گروهی از محققان از سلول زنده کلیه برای بزرگ نمایی نور استفاده کردند و در دهه 70 میلادی دو دانشمند با استفاده از ژله لیزر ساختند.