В России разработали фемтосекундный лазер: зачем он нужен

Инновационный медицинский прибор значительно улучшает визуализацию тканей, позволяя врачам устанавливать более точные диагнозы. Он будет полезен для диагностики заболеваний и наблюдения за различными патологиями.
Автор Hi-Tech Mail
ученые в лаборатории
Бауманский фемтосекундный лазер улучшит точность диагностики и хирургии. Он излучает сверхкороткие импульсы света длительностью 0,00000000000006 секунды.Источник: Сергей Кушлевич / bmstu.ru

Группа российских ученых разработала инновационный фемтосекундный лазер, способный генерировать ультракороткие световые импульсы. Этот лазер функционирует в спектральном диапазоне от 2,2 до 2,4 микрометров, причем на волне длиной 2,2 мкм достигается рекордная ширина спектра — 96 нанометров. Устройство открывает новые возможности для исследования биоматериалов, проведения медицинских диагностик и терапии различных заболеваний, говорится на сайте МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Российская разработка уникальна тем, что ранее готовые лазеры подобного диапазона отсутствовали. Новое изобретение функционирует в области, где вода практически не поглощает свет (диапазон 2,1−2,3 мкм называют «четвертым окном прозрачности воды»), что минимизирует помехи при исследовании тканей. Благодаря этому возможно четкое наблюдение за коллагеном — главным белком мягких и соединительных тканей — и получение изображений с высокой разрешающей способностью, достигающей 22 мкм.

художественное изображение фемтосекундного лазера
Фемтосекундный лазер в представлении нейросети.Источник: Kandinsky 3.1

Устройство основано на кристалле селенида цинка, активированном ионами хрома, и включает в себя насыщающиеся поглотители на базе углеродных нанотрубок. Новый лазер будет полезен в диагностике и лечении хрупких сосудистых бляшек, аневризм аорты, остеопороза, рака кожи и несовершенного остеогенеза, то есть хрупкости костей.

«Наш лазер позволяет врачам лучше видеть ткани и ставить более точные диагнозы. Он поможет в диагностике и мониторинге различных патологий, в том числе онкозаболеваний, где раннее выявление имеет критическое значение», — заключает Елизавета Козлова, автор исследования, инженер лаборатории инфракрасных лазерных систем НОЦ «Фотоника и ИК-техника» МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Тем временем специалисты из Национального исследовательского совета в Италии впервые смогли превратить свет в так называемое сверхтвердое тело. Оно может вести себя и как твердый материал, и как сверхтекучая жидкость. Примерно десять лет назад та же группа экспертов продемонстрировала способность света вести себя подобно жидкости. Подробнее об экспериментах ученых написано в другом материале Hi-Tech Mail.