Živi laserji

V četrtek, 17. novembra, je potekalo predavanje v sklopu serije poljudnoznanstvenih predavanj ASEF Speaker Series, kjer profesorice in profesorji ASEF predstavljajo svoja raziskovalna področja in ugotovitve. Tokrat je nastopil dr. Matjaž Humar, docent na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani in vodja Laboratorija za bio-integrirano fotoniko na Institutu Jožef Stefan. Po doktoratu iz fizike je opravljal podoktorsko izobraževanje na Wellman Center for Photomedicine: Harvard Medical School and Massachusetts General Hospital. Je dobitnik več raziskovalnih štipendij, med drugim tudi prestižne ERC Starting Grant za projekt z naslovom ‘’Celični laserji – povezovanje optičnih resonanc z biološkimi procesi’’. Nedavno je prejel tudi Blinčevo nagrado za fizike na začetku kariere. 

V začetku predavanja je predavatelj poslušalcem predstavil laser in njegove sestavne dele. Večinoma si predstavljamo laser kot nek zunanji objekt, ideja dr. Humarja pa je bila da laser vgradimo v telo oz. celico ali celo ustvarimo laser iz biološke snovi. To bi omogočilo zelo natančno proučevanje bioloških procesov in nadaljnje raziskovanje laserjev, ki so narejene iz bioloških snovi in prevzamejo lastnosti le-teh.  

V nadaljevanju je dr. Humar opisal svojo raziskovalno kariero. Doktoriral je na Institutu Jožef Štefan, kjer se je ukvarjal z mikrolaserji. Po doktoratu ga je navdihnil članek o celici, ki so jo vgradili v laser, zato se je odločil, da bo opravil podoktorsko raziskovanje na Massachusetts General Hospital, kjer je združil znanje fizike in biologije ter pridobil veliko znanstvenih izkušenj. Po opravljenem raziskovanju je dr. Humarju in njegovi ekipi uspelo ustvariti prvi laser znotraj človeške celice, kar je pritegnilo veliko pozornosti s strani domačih in tujih raziskovalcev. To pa so dosegli tako, da so v celice vgradili zelo majhne kroglice, kjer je notri fluorescenčno barvilo in so ga ojačili z zunanjim virom svetlobe. 

Nato je predstavil, kako se lahko laserji uporabljajo za raznovrstne biološke analize. Vsak laser je zaradi določenih lastnosti unikaten, zato lahko spremljamo, kako se celice spreminjajo, jih analiziramo in zdravimo. Omenil je tudi laserje, ki so občutljivi na glukozo, kar prispeva k boljši diagnozi sladkorne bolezni. Trenutne metode diagnostike, kot so na primer rentgen ali MRI, nimajo dovolj dobre ločljivosti, s pomočjo laserjev pa bi lahko bistveno bolje analizirali tkiva in celo posamične celice. Zanimivo je tudi, da lahko imamo laserje celo v našem telesu. Eden takih primerov so lipidne kapljice v maščobnih celicah, tak laser je zares živ, saj raste, se deli in se celo sam zdravi. 

Na koncu predavanja je prikazal primer uporabe laserjev v medicini za celjenje ran. Dr. Humar je delal na tem, da bi s pomočjo laserja lahko zalepili rano, brez uporabe šivov.  Ker pa svetloba ne gre globoko v tkivo, je predavatelj predstavil valovod, ki je iz biokompatibilnih snovi. Predavanje je povzel z opisom svoje poti do lastnega laboratorija na Inštitutu Jožef Štefan. 

Dogodek je potekal v hibridni obliki, tako v Prešernovi dvorani na SAZU kot prek Zoom povezave, povezoval pa ga je štipendist ASEF generacije 2022 Gregor Kržmanc.