Laser vivente: realizzato da una cellula staminale

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Il laser, inventato la bellezza di 50 anni fa, finalmente prende vita. Come? Utilizzando una cellula staminale umana geneticamente modificata come se fosse una lente e trasferendo al suo interno il gene di una medusa.

Il confine tra scienza e fantascienza sembra sempre più labile ma la notizia proviene dalla vita reale e precisamente dal Massachusetts General Hospital. In particolare, i due ricercatori che si sono occupati della speciale cellula, Malte Gather e Yun Hyun Seok, sono riusciti a renderla verde fluorescente attraverso l'ingegneria genetica.

Gli studiosi sono partiti dalla famosa proteina fluorescente GFP trovata per la prima volta in una specie di meduse . Questa ha una caratteristica molto particolare: può essere indotta ad emettere luce senza l’intervento catalizzatore di altri enzimi.

Le sue proprietà sono ben comprese, e ci sono molti organismi geneticamente programmati per esprimere la GFP. A questo punto, i ricercatori hanno tentato di determinare il potenziale della proteina per la generazione di luce laser attraverso un dispositivo a forma di cilindro che recava gli specchi alle estremità e che conteneva all'interno una soluzione formata da GFP e acqua.

Successivamente, una volta appurata la possibilità di trasmettere la luce laser, è stata sviluppata una linea di cellule batteriche che esprimono GFP ai livelli richiesti.

Grazie alla forma sua sferica, la cellula ha agito come una lente per rifocalizzare la luce e indurre l’emissione di luce laser a livelli di energia più bassi di quelli richiesti per il dispositivo basato sulla soluzione. “Da quando sono stati inizialmente sviluppati circa 50 anni fa, per i laser sono utilizzati materiali sintetici come cristalli, coloranti e gas purificato come mezzo di guadagno ottico, all’interno del quale vengono amplificati gli impulsi di fotoni che rimbalzano avanti e indietro tra due specchi, ha spiegato Yun, coautore della ricerca. “Il nostro è il primo risultato che mostra un laser biologico sulla base di una singola cellula vivente”.

Malte Gather, ricercatore e autore principale dello studio ha aggiunto: “Una parte della motivazione alla base di questo progetto era pura curiosità scientifica. Oltre a renderci conto che le sostanze biologiche non avevano mai giocato un ruolo importante nei laser, ci siamo chiesti se c’era un motivo fondamentale per cui luce laser, per quello che ne sappiamo, non si possa verificare in natura o se si potesse trovare un modo per permetere l’emissione di luce laser in sostanze biologiche o organismi viventi”. Risposta trovata.

Gli esiti della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature Photonics. Gli usi di tale invenzione potrebbero essere i più svariati. Si va dal ramo medico con eventuali nuovi dispositivi diagnostici fino alle comunicazioni su fibra ottica e all'informatica.

Francesca Mancuso

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