據報道，美國馬薩諸塞州綜合醫院研究人員成功利用表達了綠色熒光蛋白（GFP）的腎髒細胞產(chan) 生了一種納秒級的激光脈衝(chong) ，首次用單個(ge) 活細胞作為(wei) 增益介質產(chan) 生了激光。相關(guan) 論文將於(yu) 近日發表在《自然·光子學》雜誌上。

產(chan) 生激光通常要有3個(ge) 要素，第一是光源，第二是受激產(chan) 生激光的“增益介質”，第三是將所產(chan) 生的光聚攏到一起的“光學共振腔”。哈佛醫學院皮膚病學副教授、 論文作者尹淑賢（韓國名）博士說，激光發明50年來，通常都是用合成材料如晶體(ti) 、染料、純淨氣體(ti) 作為(wei) 光學增益介質，光脈衝(chong) 在兩(liang) 麵鏡子間來回反射，在這些介 質中被放大。而我們(men) 選擇了能表達綠色熒光蛋白（GFP）的腎髒細胞作為(wei) 增益介質。

GFP蛋白最初是在水母中發現，可在不添加其他酶的情況下誘導發光。研究人員給一個(ge) 直徑約20微米寬、1英寸（2.5厘米）長的圓筒兩(liang) 邊裝上鏡子作為(wei) 光學 共振腔，共振腔內(nei) 裝滿GFP水溶液，再向其中放入腎髒細胞。結果發現，腎髒細胞不僅(jin) 能產(chan) 生激光脈衝(chong) ，而且能像透鏡一樣將光回聚並誘導激光發射。

更重要的是，該激光設備中的細胞在發光過程中仍然存活，能持續產(chan) 生數百次激光脈衝(chong) 。盡管單個(ge) 激光脈衝(chong) 比較微弱，僅(jin) 持續幾納秒，但卻很明亮，很容易探測到。

論文主要作者、馬薩諸塞州綜合醫院馬爾特·加特說，這一成果源於(yu) 好奇心。由於(yu) 此前激光均由各種機械裝置生成，他和同事就想，“為(wei) 什麽(me) 自然界中沒有生物能製造激光”，產(chan) 生了用細胞組織試試看的念頭，結果顯示這是有可能實現的。

對於(yu) 這項成果的運用前景，研究人員提出了幾種可能。首先，由於(yu) 不同的細胞結構所產(chan) 生的激光在光學性質上有差異，可以通過分析最後得到的光，來研究細胞和機 體(ti) 組織；第二，目前醫學上有一種光動力療法，可把對光敏感的藥物送到要醫治的機體(ti) 部位，然後用光照來激發藥效，如果在這種療法中能用上“細胞激光器”，也 許可以增進療效。

但要在機體(ti) 組織內(nei) 產(chan) 生激光，還要解決(jue) 一個(ge) 問題，即如何在機體(ti) 組織內(nei) 形成一個(ge) 光學共振腔，而不是像本次研究那樣利用外部的兩(liang) 麵小鏡子。“下一步，我們(men) 希望能 在細胞裏植入一種類似於(yu) 鏡盒的結構作為(wei) 光學共振腔。而我們(men) 的長期目標是找到一種方法，將無生命的光通訊和計算機拓展到生物技術領域，這在一些涉及電子與(yu) 生 物組織轉換界麵的項目上尤其重要。”馬爾特·加特補充說。