| 激光技术与细胞工程和基因工程“结缘” |
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慧聪网 2005年6月3日8时15分 信息来源:中国公众科技网
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人最怕的是有病,但人人都免不了生病。有了病就应该到医院去看去看病,在医院常常需要做检查和化验。可是,有些检查和化验(比如某些验血)要等好长时间才能够得到结果,让人等得心焦,有时甚至会贻误治疗。采用激光可使验血更快,不用等。
美国研究人员前不久发明了一种便携式激光验血机,它能跟踪并发现血液采样中活细胞的病变,并在几分钟内报出化验结果。现行绝大多数血液化验是通过给死血液细胞染色而进行的,因为只有这样医生才能用显微镜来检测血细胞。但这种新型验血机可以检测活细胞,因此,化验人员能够以极快的速度分析血细胞并发现其中的病变;它可以在瞬间检测数以万计的血液细胞,而且化验结果比现行任何一种化验手段都精确。可以检测出患者血液细胞中只有一毫微米大小的病变,故可以用来追踪疾病的发病过程。这种血液化验机使用一种叫做“纵腔表面发射激光”的小型高能激光,可从一个只有邮票大小的装置上产生数千个小激光束。血液细胞被激光束照亮,经血液细胞折射,激光便形成几百万个红外线光束,光束可照亮并放大血细胞内的任何病变。借助光谱仪分析这些红外光束,医生即可看到血液中的红细胞和白细胞,并检验其中是否在病变。有些病毒,比如艾滋病病毒,常常会使血细胞的外观呈现某些微妙的变化,一般的血液化验手段不易发现,但这种验血机可以轻而一举地发现它。
研究人员还在研制一种能够检测DNA的高能激光验血机。
谁都希望有一个强壮健康的身体和有一个聪明灵活的大脑。人也需要优生优育。各种生物都有一定数目的染色体,各条染色体上都有按一定顺序排列的基因,而基因是生物遗传的密码。生物有些病变与遗传基因有关系,染色体以及基因变化能够引起生物的遗传性变异。如果能够切除、移植某些染色体,就可以除掉遗传病变,还可以用来分离在生物遗传育种中有益的基因,
 | | 用激光改变染色体重新组织基因 | 发展期望的遗传变异。但给微小染色体做手术,需要微小的手术工具。激光剪和激光镊就可以用来进行这样的手术。
激光剪其实是一种微细的激光光束,但它像微型机械手术刀一样,能够在微小物体上进行切割、剪切等操作。它和切割皮肤、组织的激光刀不同,激光剪是用来对显微镜可见的微粒(如染色体、纺锤体等)切割或切除。例如,在妇产科,用激光剪把人工实验室中受精卵透明区的表面削薄,可使该受精卵较易着床,提高怀孕率。也可以用激光剪对细胞打孔。打出的孔周边齐整,内壁光滑,可以在短时间内自行封闭。
在进行微细手术中,需要用微小镊子夹住微小物体,激光镊就可以完成这样的任务。激光镊也是一种微细激光光束,它能够吸住微小物体,或者移动微小物体。这是由于激光镊用较高功率的脉冲激光,而激光是一种电磁波,于是在激光束焦点处就产生强磁场,所以微小物体的原子在强磁场下被牢牢地吸附住(即挟住)了。用激光镊子可以挟住分子或细胞,以保证进行微细手术操作。用激光镊把微生物体或单个活细胞挟住了,就可以用激光剪对它们实行切割、打孔、移植等等,实现细胞的微细加工。这在以细胞工程和基因工程为中心的生物工程技术中,是非常有用的。
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作者:刘兴良 刘飞虹
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