Създадоха нов лазер от флуоресцентни протеини на медуза
Флуоресцентни протеини от медуза, отгледани в бактерия, са употребявани за основаването на лазер за първи път, твърди ново проучване.
Пробивът съставлява огромна стъпка в развиването на така наречен поларитонови лазери, настояват учените. (Поларитоните са квазичастици.) Тези лазери имат капацитета да бъдат доста по-ефективни и компактни от стандартните и могат да отворят нови пътища в квантовата физика и оптичните компютри.
Традиционните поларитонови лазери употребяват неорганични полупроводници и би трябвало да бъдат охлаждани до необикновено ниски температури. По – нови технологии, основани на органични електронни материали, като тези в OLED екраните (от organic light-emitting diode), могат да работят на стайна температура, само че би трябвало да бъдат захранвани от пикосекундни (една трилионна от секундата) пулсове светлина.
Използвайки флуоресцентни протеини, които революционизираха образната диагностика, позволявайки на учените да следят вътреклетъчните процеси, екипът е основал поларитонов лазер, който оперира на стайна температура и се зарежда от наносекундни пулсации – единствено милиардна от секундата.
“Пикосекундните енергийни пулсации са хиляди пъти по-трудни от наносекундните, тъй че това опростява сензитивно основаването на поларитоновите лазери ”, споделя Малте Гадер, професор в Училището по физика и астрономия в Университета Сейнт Андрюс в Шотландия, член на екипа изобретил новия лазер.
Гадер изяснява, че преди флуоресцентните протеини са употребявани като маркер в живи кафези или жива тъкан, само че в този момент учените са ги употребявали за материал. Изследването потвърждава за първи път, че тяхната молекулярна конструкция е доста подобаваща за интервенции, в които се изисква извънредно ярка светлина – да вземем за пример при превръщането им в лазери, споделя още той.
Гадер и сътрудниците му от Университета Вюрцбург и Дрезденския Технологичен Университет (и двата в Германия), трансформирали генетично бактерия от вида е.коли, с цел да извлекат зелен флуоресцентен протеин (eGFP).
Учените запълнили оптични микрокухини с този протеин и употребявали наносекундни пулсации, с цел да приведат системата в положение да сътвори лазерна светлина.
Поларитоновите лазери са съвсем неразличими от стандартните, само че физичният развой, който ги основава е основан на квантов феномен за увеличаване на светлината.
Новото изобретение може да откри приложение в оптичните компютри, а дребни лазери, основани на биоматериали могат да бъдат употребявани в медицината.
