Canlı Hücresinden Lazer- Biyolazer

116

Optiğe dayalı iletişim (örneğin fiber optikler), veri saklama ve günümüzün daha pek çok teknolojisinin temelinde yer alan lazerler genellikle sıvı, katı ya da gaz haldeki cansız maddelerden yapılıyor. Geçtiğimiz günlerde iki bilim insanı, ileride dünyanın ilk biyolojik lazeri olabilecek bir buluş yaptı. Tek bir hücre içine yerleştirilebilecek böyle bir lazer bir gün belki de vücudun derinliklerindeki kanser hücrelerini öldürecek ve ışığa bağlı olarak işlev görecek ilaçların geliştirilmesinde kullanılabilir.

Lazer, özünde bir yükseltgeyici. Bir sıvıdaki, katıdaki ya da gazdaki atomları ya da molekülleri elektriksel ya da kimyasal olarak ya da başka bir lazer kullanarak daha yüksek enerjili bir duruma sıçratarak çalışı- yor. Bu şekilde uyarılan atomlardan biri sonunda düşük enerji düzeyine düşüyor ve bir foton yayıyor, bu foton da başka atomları uyarılmış durumlarından çıkararak süreç içinde adeta bir foton yağmuru oluşturuyor. Aynalı lazerlerde bu fotonlar iki ayna arasında gidip gelerek sayılarını daha da artırıyor. Aynalardan sadece kısmen gümüşlenmiş olanı, ışığın bir kısmının belirli bir biçimde odaklanmış olarak dışarı çıkmasını sağlıyor. Harvard Tıp Okulu’ndan fizik araştırmacıları Malte Gather ile Seok-Hyun Yun bu işlemin canlı bir hücrede nasıl tekrarlanabileceğini buldu. Gather ilk başta biyolazere olan ilgilerinin sadece bilimsel meraktan kaynaklandığını belirtiyor.

Birçok malzemenin lazer üretmek için kullanıldığını ancak biyolojik malzemelere pek ağırlık verilmediğini fark etmişler. Gather ve Yun’un biyolazeri temelde, yeşil floresan protein (GFP) adı verilen bir proteinin işlevine dayanıyor. Bu protein 1960’da bir tür denizanası olan Aequoera victoria’da keşfedilmesinden bu yana biyoloji araştırmalarına sınırsız fayda sağladı. Canlı hücreler kolayca bu proteini üretecek biçimde programlanabiliyor. Gather ve Yun da insan böbreğinden alınan hücrelere GFP genini aktararak bunu gerçekleştirdi. Sonra da GFP üreten hücrelerden bazılarını sadece bir hücre genişliğinde iki ayna arasına yerleştirdi. Bu lazerin çalışması için hücrelerdeki GFPlerin, yaklaşık 1 nanojul kadar düşük bir enerjiye sahip mavi ışık atımları gönderen başka bir lazer tarafından uyarılması gerekiyor. Normalde mavi ışık GFP’lerin ışıyarak her yöne rastgele ışık yaymasına sebep olur. Ancak deneylerde ışığın, hücrenin içine yerleştirildiği dar kovukta ileri geri gidip gelerek GFP’den gelen ışımayı yükseltgediği görüldü. Maryland Baltimore’daki Johns Hopkins Üniversitesi’nden malzeme bilimci Qingdong Zheng bu tür biyolazerlerin yeni tip algılayıcılarda ve ışığa dayalı ilaçlarda kullanılabileceğini söylüyor. Örneğin ışığa dayalı ilaçların, hastaya önceden verilip etki etmesi istenen bölgede bir ışık kaynağı yardımıyla etkinleştirilebileceği kurgulanıyor. Gather ve Yun oluşturdukları cihazın ilaç yapımına yönelik imkânlarıyla da ilgileniyor. Ayrıca biyolazer henüz gelişiminin çok erken bir aşamasında olsa da, bu sistemin gelecekte optik iletişimin cansız elektronik cihazlardan biyoteknolojik ürünlere kaymasında önemli rol oynayabileceği görüşündeler. Gather bunun insan-makine arayüzü geliştirmeyi kolaylaştıracağını, beyindeki nöronların etkinliklerini ışık parlamalarıyla göstereceğini, bunun da dışarıdaki başka bir cihaz tarafından algı- lanabileceğini söylüyor. Böyle bir sistem, örneğin engelli insanların klavye ya da fare kullanmaksızın bilgisayar kullanmasını sağlayabilir. Ancak biyolazerin en ilginç yanı canlı olması. Yaygın bazı lazerlerde lazer işlevi gören ortam zamanla bozunabiliyor. Oysa biyolazerlerde hücreler sürekli GFP üretebiliyor.

Kaynak : Tübitak

PAYLAŞ
Önceki İçerikTüm Zamanların En iyi 10 Sinema Filmi
Sonraki İçerikKozmik Çarpışmalar : Güneş Sistemleri (Türkçe Uzay Belgeseli)
36 yaşındayım. Yıldız Teknik Harita Mühendisliği mezunuyum. Taşınmaz değerlemesi yapıyorum. Bilim,uzay, tarih,arkeoloji konularına ilgi duyuyorum. Ön Türk Tarihini araştırmaktan keyif alıyorum. Yüzüklerin Efendisi ve Türkler üzerine (Orta Dünya'nın Analizi) kitap çalışmam tamamlandı. Yakın zamanda yayımlanacak.

HENÜZ YORUM YOK

CEVAP VER