แสงเลเซอร์จากเซลล์มนุษย์

By: terminus
Writer
on Mon, 13/06/2011 - 23:36

การสร้างแสงเลเซอร์จำเป็นต้องมีของสองสิ่ง อย่างแรก คือ gain medium ที่สามารถขยายกำลังของแสงในช่วงเฉพาะความถี่หนึ่งๆ ได้ และอีกอย่างคือกระจกเงาสองด้านที่ไว้สะท้อนแสงไปมาในช่องว่างระหว่างกระจก โฟตอนของแสงที่สะท้อนไปมาจะกระตุ้นให้โมเลกุลหรืออะตอมใน gain medium ปล่อยโฟตอนที่มีความถี่และเฟสตรงกันออกมาเพิ่มจนแสงมีความเข้มพอ แล้ววิ่งทะลุกระจกออกมาเป็นลำแสงเลเซอร์

นักวิทยาศาสตร์สองคน Malte Gather และ Seok-Hyun Yun แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ได้เกิดแนวคิดอย่างหนึ่งว่า "หากใช้โปรตีนที่เรืองแสงได้เป็น gain medium เราก็น่าจะผลิตเลเซอร์จากเซลล์ได้" และพวกเขาทั้งสองก็พิสูจน์แล้วว่าแนวคิดนี้ทำได้จริง

กุญแจสำคัญอยู่ที่โปรตีนเรืองแสงซึ่งมีชื่อว่า green fluorescent protein (GFP) โปรตีนนี้ค้นพบครั้งแรกในแมงกระพรุน มันจะเรืองแสงสีเขียวออกมาเมื่อได้รับการกระตุ้น และแสงที่ออกมาจาก GFP ตัวหนึ่งก็สามารถไปกระตุ้น GFP ตัวอื่นๆ ต่อไปได้ จัดได้ว่าเป็นคุณสมบัติของ gain medium ตรงตามที่ต้องการเลย

Malte Gather กับ Seok-Hyun Yun จึงทดลองเอาเซลล์ไตมนุษย์ที่ตัดต่อพันธุกรรมให้สามารถสร้าง GFP มาใส่ลงในช่องว่างตรงกลางระหว่างกระจกเงาสองอันที่ห่างกัน 20 ไมโครเมตร จากนั้นก็ยิงแสงสีน้ำเงินเข้าไป ผลปรากฏว่าเกิดมีลำแสงเลเซอร์สีเขียวออกมา แม้ว่าแสงเลเซอร์ที่ได้จะเปล่งออกมาเป็นระยะเวลาสั้นๆ เพียงไม่กี่นาโนวินาที และไม่ได้มีความเข้มอะไรมากมาย แต่ก็เข้มข้นพอที่จะตรวจจับได้

ข้อดีอย่างหนึ่งของการทดลองนี้คือเซลล์ที่ใช้ทดลองไม่ได้รับผลกระทบอันตรายจากแสงเลเซอร์ที่เกิดขึ้น มันยังมีชีวิตอยู่ต่อไปได้ตลอดรอดฝั่งจนจบการทดลอง

แต่อย่างไรก็อย่าเพิ่งหวังว่าจะได้เห็นมนุษย์กลายพันธุ์ออกมาเพ่นพ่านยิงเลเซอร์ถล่มตึกในเร็ววัน อันนั้นยากเกินไป งานวิจัยนี้เป็นแค่พื้นฐานแรกเท่านั้น ตอนนี้ความฝันที่นักวิทยาศาสตร์วาดไว้ ได้แก่ วิธีใหม่ในการใช้แสงเลเซอร์ที่เกิดขึ้นมาวัดค่าคุณสมบัติของเซลล์ หรือ การติดอาวุธเลเซอร์ให้เซลล์ร่างกายไว้ปราบเซลล์วายร้ายอย่างพวกมะเร็งหรือเชื้อโรค เป็นต้น

ที่มา - Nature News, New Scientist, Science Daily, Science News

11 Comments

HMage's picture

นึกว่าจะได้เห็น Superman หรือ Cyclops (X-Men) เร็วๆ นี้ซะอีก

hisoft's picture

โอ้ไซคลอป ^^

  • การติดอาวุธเลเซอร์ให้เซลล์ร่างกายไว้ปราบเซลล์วายร้ายอย่างพวกมะเร็งหรือเชื้อโรค

ผมว่าเซลล์มะเร็งจะปล่อยเลเซอร์ได้แรงกว่าเอาสิครับ

The Phantom Thief

PaPaSEK's picture

ผมมีข้อสงสัยครับ

สมมติเรามีเลเซอร์ที่มีอานุภาพทำลายล้างสักอันนึง แล้วเรายิงเข้าไปที่กระจก

อยากทราบว่ากระจกนั้นจะถูกทำลาย หรือว่ามันแค่สะท้อนไปทางอื่นครับ

ขอบคุณล่วงหน้าครับ

PH41's picture

ผมว่าแตกได้นะ :> เหมือนเสียงความถี่พอดี ก็ทำให้แก้วแตกได้ แบบนั้นรึป่าว :)

แต่มีกระจกที่ไว้ดูดาวเขาจะชุบไรด้วยไม่รู้ ให้มันสะท้อนแสงได้ /o/

mementototem's picture

ถ้าพลังงานมากพอมันน่าจะทะลุกระจกเงาออกไป โดยที่กระจกไม่แตก แต่อาจจะละลาย ถ้ามันร้อนมากพอจนละลายกระจกได้ครับ

เอ๊ะ หรือจะแตกก่อน เพราะความแตกต่างของอุณหภูมิ?

tekkasit's picture

กระจกทั่วๆไปตามบ้าน จะมีสองส่วนที่สะท้อนแสงได้ ส่วนแรกที่รอยต่อพื้นผิวกระจกกับอากาศ และส่วนที่สองคือรอยต่อระหว่างกระจกและโลหะเงินในสารเคลือบกระจก

ส่วนแรกน่าจะสะท้อนแสงได้น้อย ทำให้เลเซอร์ไปสะท้อนในชั้นหลัง เนื้อกระจกน่าจะสะสมความร้อนจนแตกได้

ถ้ากระจกที่ใช้ในอุปกรณ์เลเซอร์ จะใช้การเคลือบวัสดุสะท้อนแสงที่ผิวด้านหน้าครับ

lew.★'s picture

สะท้อนได้ แต่กระจกก็จะสะสมความร้อนด้วย ขึ้นกับสภาพของกระจกและความแรงของแสง ถ้าไม่สามารถระบายความร้อนได้ทันก็จะละลายหรือระเบิดครับ

hisoft's picture

แล้วถ้าเลเซอร์ชนกับเลเซอร์ มันจะทะลุไปเลยหรือเปล่าครับ หรือฟันกันแล้วดัง "ตืดดดดดด"

The Phantom Thief

kru_taweepong's picture

ฉบับนี้ ละเอียดกว่า
โดย Ouroboros
http://vcharkarn.com/varticle/42986

ครูตี๋