Znajdź zawartość

Kong-Thon Tsen, profesor fizyki z Arizona State University i jego syn Shaw-Wei Tsen, student patologii z Uniwersytetu Johna Hopkinsa, opracowali nowy sposób zabijania wirusów. Stworzyli oni laser USP (Ultra-short Pulse), który emituje impulsy zbyt słabe, by uszkodzić komórkę ludzkiego organizmu, jednak podczas testów bez żadnego problemu zabijał wirusa mozaiki tytoniowej. Laser emituje superszybkie impulsy, których długość trwania liczona jest w femtosekundach (10-15 sekundy). Częstotliwość tych impulsów jest tak dobrana, że wprawiają one w drgania białkową otoczkę chroniącą materiał genetyczny wirusa. Każdy kolejny impuls wzmacnia drgania aż do momentu, gdy otoczka rozpada się na nieszkodliwe molekuły. Panowie Tsen chcą teraz sprawdzić, czy ich USP będzie w stanie podobnie niszczyć wirusy HIV oraz żółtaczki zakaźnej. Ta technika może być bardzo użyteczna podczas niszczenia znanych i jeszcze nieznanych wirusów – mówią wynalazcy. Dzięki niej transfuzja krwi będzie bardzo bezpieczna – dodają. Jeśli laser znalazłby zastosowanie w bankach krwi, to można by za jego pomocą w łatwy sposób odkażać krew. W tej chwili USP nie nadaje się do zabijania wirusów w ciele człowieka. Jednak niewykluczone, że w przyszłości zostanie na tyle udoskonalony, iż będzie w stanie to robić. Teoretycznie można by również, chociaż sami Tsenowie tego nie sugerują, usuwać wirusy z krwioobiegu osób cierpiących np. na wirusowe zapalenie płuc czy AIDS. Wystarczyłoby podłączyć pacjenta do systemu zewnętrznego krążenia sprzężonego z UPS, który oczyszczałby krew chorego. Anonimowy przedstawiciel amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) mówi, że lasery USP mają potencjalnie setki zastosowań. Może zostać użyty do niszczenia wirusów, udoskonalenia laserów okulistycznych czy usuwania komórka po komórce guzów nowotworowych. Przed kilkoma miesiącami Agencja podpisała z firmą Raydiance kontrakt na rozwijanie USP do zastosowań medycznych. Same lasery USP są znane od ponad 25 lat, jednak dopiero niedawno udało się je zminiaturyzować na tyle, że można je stosować w praktyce. Tego typu urządzenia będą wkrótce wykorzystywane na polach bitew, być może będą napędzały pojazdy kosmiczne, a badania panów Tsen dają nadzieję, iż będą też leczyły chorych.

Barry Schuler, były szef AOL, pracuje w swojej nowej firmie nad rewolucyjnym laserem. Urządzenie ma ciąć metal, niszczyć komórki rakowe czy leczyć oparzenia i to wszystko bez wydzielania nadmiaru ciepła. Funkcję lasera można łatwo zmienić zmieniając jego oprogramowanie. Nowe urządzenie to laser USP (ultrashort pulse), czyli laser posługujący się bardzo krótkimi pulsami światła. Zdaniem Schulera w ciągu 10 lat zastąpi on wszelkiego typu ostrza: od potężnych pił do metalu po precyzyjne narzędzia chirurgiczne. Pracę nad USP rozpoczęła DARPA (Defence Advance Research Project Agancy – Agencja Badań nad Zaawansowanymi Projektami Obronnymi). Początkowo laser zajmował całe wielkie pomieszczenie. Teraz firma Raydiance zminiaturyzowała go tak, iż mieści się na stole. Naukowcy od dawna wiedzą, że lasery USP potrafią robić coś wyjątkowego: ciąć, nie wydzielając ciepła. Dotychczas jednak były zbyt dużymi i skomplikowanymi urządzeniami, by można było użyć ich w praktyce. Teraz są nieco większe od pojemnika na chleb, a uczeni widzą dla nich nowe zastosowania: niszczenie komórek rakowych, odróżnianie wroga od sojusznika podczas działań wojennych czy usuwanie tatuaży. Firma Raydiance wysłała już kilkanaście swoich laserów naukowcom w całych Stanach Zjednoczonych i obiecuje, że do końca bieżącego roku stworzy kolejnych 30 USP. Raydiance to wciąż bardzo mała firma – zatrudnia tylko 30 osób i posiada fundusze w wysokości 25 milionów dolarów przekazane przez jeden z funduszy inwestycyjnych – i ma silną konkurencję. W samych Stanach Zjednoczonych jest bowiem 25 firm pracujących nad USP. Większość z nich skupia się jednak nad laserem do zastosowań naukowych. Raydiance ma znacznie bardziej ambitne plany. Z laserami USP wiązane są olbrzymie nadzieje. Ron Waynant, optyk z Federal Drug Administration, pracuje z laserami niemal od początku ich istnienia, bo od 1962 roku. Mówi, że nie jest zbytnim optymistą, ale i on w samej medycynie widzi co najmniej 100 różnych zastosowań dla USP. Lasery tego typu generują bowiem impulsy liczone w femtosekundach (jedna biliardowa część sekundy). Krótki impuls nie zniszczy tkanki, która ma pozostać nietknięta – mówi Waynant. Dodatkową zaletą jest fakt, że precyzyjne cięcia dokonywane za pomocą krótkich impulsów goiłyby się bardzo szybko. Nowy laser byłby szczególnie przydatny przy leczeniu oparzeń. U pacjentów z poparzeniami konieczne jest wycięcie całej zniszczonej tkanki. Jeśli coś zostanie, będzie prowadziło do zniszczenia zdrowych tkanek. Obecnie tkanki zniszczone oparzeniami wycina się za pomocą narzędzi chirurgicznych. Zabieg jest bardzo bolesny, więc trzeba go często dokonywać w całkowitym znieczuleniu. A pacjent z rozległymi oparzeniami nie może być od razu operowany. Trzeba czekać nawet 72 godziny, aż jego stan się ustabilizuje. Dzięki laserowi USP operacji można by dokonać natychmiast, cały zabieg byłby znacznie mniej bolesny i najprawdopodobniej nie wymagałby ogólnego znieczulenia. USP otwiera bardzo wiele możliwości w różnych dziedzinach. Pozostaje więc tylko czekać, aż się upowszechni, stanieje i będzie tak szeroko stosowany, jak obecnie spotykanie tradycyjne lasery.