Laser berdenyut khusus telah digunakan untuk menyuntikkan sel-sel individual dengan berbagai bahan, tetapi sedikit yang diketahui tentang bagaimana jenis injeksi dapat mempengaruhi sel-sel hidup.
Untuk pertama kalinya, para peneliti di Rensselaer Polytechnic Institute telah menganalisis proses injeksi nano pada sel-sel hidup dan menemukan bahwa perubahan kecil dalam intensitas laser bisa menandai perbedaan antara sel sehat dan yang mati.
Temuan akan dipresentasikan oleh peneliti utama Ingrid Wilke, asisten profesor fisika di Rensselaer, pada Kongres Dunia Photonics di Munich, Jerman pada tanggal 20 Juni 2007. Penelitian ini awalnya muncul dalam edisi April 2007 Physical Review E.
Penyakit manusia dimulai dan kemajuan pada tingkat sel. Memahami bagaimana bahan-bahan seperti protein atau bahan obat mempengaruhi sel individu dapat memberikan peneliti pemahaman penting tentang bagaimana bahan yang mungkin mempengaruhi seluruh tubuh manusia, menurut Wilke. Hal ini membuat penemuan di tingkat sel yang sangat penting.
Temuan baru dapat berfungsi sebagai seperangkat pedoman untuk penelitian masa depan yang membutuhkan injeksi yang tepat dari sel tunggal hidup. Penelitian tersebut berkisar dari pengujian toksisitas obat untuk menargetkan sel-sel tumor dengan kemoterapi.
"Teknik ini akan memungkinkan peneliti untuk menggunakan presisi belum pernah terjadi sebelumnya untuk microinject sel atau bahkan melakukan nanosurgery pada sel," kata Wilke.
"Masalah dengan metode sebelumnya tunggal-sel injeksi sel viabilitas rendah dan kemanjuran yang rendah," kata Wilke. Metode lain injeksi fisik sangat menghambat dalam sel hidup dengan perisai pelindung alami membungkus sel-sel mamalia. Menembus benteng ini, kuat mikroskopis sambil tetap sel hidup dan tidak rusak telah terbukti sangat sulit.
Para peneliti menggunakan terfokus pulsa femtosecond sinar laser yang menciptakan pori-pori atau lubang di dinding sel sel hidup dan mendorong sel untuk mengambil molekul yang berbeda. Sinar laser berfungsi sebagai tusukan jarum yang kulit pelindung di sekitar sel, mendorong sel untuk mengambil bahan sekitarnya. Dalam hal ini, para peneliti menggunakan pewarna yodium kuning sebagai vaksin nano mereka sehingga hasil injeksi dapat dengan mudah dilihat dalam gambar mikroskopis.
Femtosecond adalah satu miliar sepersejuta detik. Pulsa dari laser femtosecond adalah begitu cepat sehingga tampak seperti sebuah berkas cahaya yang konstan dengan mata telanjang. Laser memancarkan radiasi di bagian dekat-inframerah (NIR) dari spektrum, yang berarti bahwa panjang gelombang yang terlalu panjang untuk dilihat oleh mata manusia.
Setelah analisis, NIR femtosecond laser ditemukan untuk mempertahankan integritas sel, kata Wilke. Tapi hanya sampai intensitas tertentu.