Wyjątkowy laser opracowany w Polsce „podbije” świat
Polscy naukowcy z Politechniki Wrocławskiej stworzyli urządzenie nowej generacji, które pomaga m.in. w badaniach siatkówki oka. Jednocześnie będzie niezwykle pomoce w analizach nanomateriałów. Niedługo rozpocznie się etap komercjalizacji.
Dr hab. Grzegorz Soboń z Wydziału Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów, prof. PWr, wraz z zespołem, który opracował wyjątkowy laser, zdążył już otrzymać nagrodę im. Nikoli Tesli, która przyznawana jest za wybitne osiągnięcia naukowe lub inżynierskie. Wyróżnienie jest przyznawane przez Politechnikę Wrocławską.
Jak mówi prof. Soboń dla portalu Nauka w Polsce: - Nasz zespół od wielu już lat zajmuje się laserami. W ramach jednego z projektów opracowaliśmy laser światłowodowy, który jest laserem impulsowym, czyli emitującym krótkie 'błyski' światła. Pojawiają się one w równych odstępach czasu i są niezwykle krótkie. W tym przypadku oznacza to kilkadziesiąt femtosekund, przy czym femtosekunda to jedna biliardowa część sekundy.
Obecnie w nauce do tworzenia krótkich impulsów femtosekundowych wykorzystuje się lasery tytanowo-szafirowe, które są duże, drogie i skomplikowane w użyciu, lecz nowy laser światłowodowy odznacza się dużo prostszą konstrukcją i może zrewolucjonizować światowy "rynek laserowy".
Głównym atutem nowego lasera jest to, że jest znacznie łatwiejszy w obsłudze i nie wymaga specjalnych umiejętności i wysublimowanej wiedzy, zatem może go obsługiwać biolog, chemik, czy lekarz.
- Przygotowaliśmy go w takiej postaci, że wystarczy przycisnąć jeden guzik i laser działa. Co ma też bardzo duże znaczenie w przypadku wdrożenia tego rozwiązania - mówi prof. Soboń.
Jak zaznaczają naukowcy, badania wykorzystujące krótkie impulsy są przyszłością badań. Odpowiedni sprzęt może być użyty do niezwykle szczegółowych analiz struktury tkanek, może także wytwarzać nanostruktury na różnego rodzajach powierzchni, a także analizować nowoczesne nanomateriały, lub badać białka emitujące fluorescencję (są one istotne w chorobach neurodegeneracyjnych).
- Można wykorzystywać go do analiz różnych struktur biologicznych, zaglądać w głąb tkanek takich jak mózg. Można aktywować pewne procesy, reakcje chemiczne, co może być interesujące dla chemików - powiedział prof. Soboń.
Badacze wskazują, że nowy laser jest obecnie używany do analiz i obrazowania siatkówki oka ludzkiego w International Center for Translational Eye Research ICTER.
Jak dodaje prof. Soboń: - Oko jest organem dla człowieka bezcennym i wrażliwym, a wszelka aparatura laserowa, która miałaby zostać użyta do tego, aby świecić w oko, musi spełniać bardzo rygorystyczne wymagania dotyczące bezpieczeństwa. Takich laserów, które miałyby wystarczające parametry, by zaobserwować efekt, o jaki nam chodziło przy obrazowaniu oka i jednocześnie, by spełniały normy bezpieczeństwa na rynku, nie było.
Pierwsze testy nowego urządzenia zostały wykonane na pojedynczych próbkach biologicznych, po sukcesie tych analiz zdecydowano się na stworzenie prototypu lasera. W Instytucie ICTER został on zintegrowany z przyrządem do badania dna oka.
Natomiast pierwsze próby na ludzkim oku zostały przeprowadzone w 2022 roku, i od tamtej pory rewolucyjne urządzenie umożliwia prowadzenie tych wyjątkowych badań zarówno na myszach, jak i na ludziach. Badania te bazują na mikroskopii wykorzystującej fluorescencję wzbudzaną dwufotonowo.
- To proces, w którym oszukujemy siatkówkę oka i świecimy na nią światłem o długości fali dwa razy dłuższej, która nie jest fototoksyczna. Molekuły, które absorbują dwa fotony z tego promieniowania 'myślą', że są pobudzone ultrafioletem, a nie są. W ten sposób uzyskujemy dostęp do tych molekuł, które wcześniej nie były wcale dostępne, bo nie było możliwości takiego ich oświetlenia - wyjaśnia prof. Soboń.
Jak dodaje naukowiec: - Będziemy chcieli je komercjalizować. Założenie jest takie, by w każdym laboratorium, które zajmowałoby się badaniami siatkówki oka lub innymi badaniami mógł pracować nasz laser.
