Lasery mohou být zcela nepatrné, menší než 150 nanometrů. Takové lasery je možné implantovat do tkáně pacienta, kde by pak posloužily diagnostice závažných onemocnění nebo třeba léčbě neurologických chorob, které se skrývají hluboko v mozku. Výhodou nového nanolaseru je, že dokáže konvertovat infračervené záření na viditelné světlo.
Lasery mohou být v dnešní době nejen nesmírně výkonné, ale také nesmírně malé. Vědci a inženýři Northwestern University a Columbia University vyvinuli nový typ medicínského laseru, který se snese s lidskou tkání. Tento biokompatabilní laser je možné, přinejmenším teoreticky, implantovat do lidské tkáně, kde by mohl fungovat, aniž by tam způsobil poškození. Laser takové velikosti má podle svých tvůrců potenciál například v detekci biomarkerů závažných onemocnění nebo v léčbě neurologických onemocnění, které zasahují tkáně hluboko v mozku, jako je epilepsie.
Tloušťka tohoto laseru je zhruba 50 až 150 nanometrů. Do průměru lidského vlasu se jich vejde asi tak tisícovka. Vzhledem ke své velikosti spotřebuje jen minimální množství energie. Nanolaser je vytvořený převážně ze skla a je průhledný. Může být excitován světlem o delších vlnových délkách a může pak vyzařovat světlo v kratších vlnových délkách.
Jak říká vedoucí výzkumu Teri Odom z Northwestern University, záření o delších vlnových délkách je užitečné pro biologické zobrazování, protože dokáže proniknout hlouběji do tkání, než to zvládne viditelné světlo. A v těchto tkáních je zároveň často žádoucí i světlo o kratších vlnových délkách. Díky nanolaserům ve tkáni bude možné používat viditelné světlo v místech, která jsou jinak dosažitelná jen zářením o delších vlnových délkách.
V dnešní době stále roste poptávka po laserech nepatrné velikosti. Jejich tvůrci ale zatím obvykle opakují stále stejné technologie. Dosavadní nanolasery jsou proto obvykle méně účinné, než jejich makroskopické protějšky. Také obvykle ke svému provozu vyžadují záření o krátkých vlnových délkách, jako je například UV záření. To je ale zároveň problematické, protože pak není možné používat nanolasery v prostředí, které je zranitelné UV zářením nebo třeba velkým odpadním teplem. Nově vyvinutý nanolaser využívá nízkoenergetické a biologicky šetrné infrafotony, které představují záření o delších vlnových délkách, a vytváří z nich záření v oblasti viditelného světla.
Nový nanolaser nabízí i širší využití, než jenom v medicíně. Může fungovat ve velmi malých prostorech, takže by se mohl uplatnit například ve kvantových obvodech nebo mikroprocesorech pro ultrarychlou elektroniku s velmi malou spotřebou energie.
Zdroj: Northwestern University