ביומימיקרי

משמעות המונח ביומימיקרי היא חיקוי החיים (Biomimicry: Bio=life; mimesis=imitate). ביומימיקרי היא דיסיפלינה רב-תחומית המקדמת חיקוי ולמידה מהטבע לפתרון בעיות בדרכים מקיימות.

ממדוזות ללייזר

מאת: דפנה חיים-לנגפורד
 
כשהמציאו את הלייזר לראשונה, זו הייתה טכנולוגיה שמחפשת יישום. עשור לאחר מכן, אנחנו משתמשים במכשירי לייזר ברפואה, לסריקת בר-קודים, במערכות צבאיות, לחיתוך תעשייתי ואפילו להצביע על דברים...
מכשירי לייזר באורכי גל שונים משמשים ליישומים שונים. לייזר אדום למשל משמש  לחיישנים, או לנגני CD, לייזר כחול יכול לשמש לאחסון מידע וליישומים רפואיים ועוד. אחד מהלייזרים החדשנים ביותר, אך שאינו בשימוש עדיין הוא Polariton laser. לייזר פולריטון, בשונה מלייזרים רגילים, פועל על ידי תנועת פוטונים בין מולקולות מעוררות. לייזר זה, על אף שהוא יעיל מאוד, לא הגיע לשימוש נרחב מכיוון שהוא דורש תנאי קור קיצוניים (כ -200 מעלות צלזיוס) כדי לפעול כיאות. 
התמונה באדיבות Luc Viatour
שיתוף פעולה של מדענים מסקוטלנד וגרמניה, הביא לפיתוח ראשון של לייזר פולריטון המבוסס על חלבון פלואורסנטי ממקור מדוזה. המבנה המולקולרי של חלבונים פלואורסצנטיים שונה באופן משמעותי מהחומרים הפלואורסצנטיים הסינטטיים, עובדה זו הובילה  לפיתוח של הלייזר החדשני. מסתבר שבאמצעות חלבוני המדוזה ניתן ליצר לייזר פולריטון בטמפרטורת החדר!
לצורך יצירת הלייזר החדש, השתמשו המדענים בתאי חיידק ה E-coli לייצר חלבונים פלואורסצנטיים ירוקים ממקור מדוזה. ליצירת התקן הלייזר, ציפו את מולקולות החלבון בשכבה דקה (500 ננומטר) וכלאו אותן בין שתי מראות. כדי ליצר את אלומת הלייזר, כל שנותר למדענים לעשות הוא להאיר את ההתקן באור כחול, שעורר את החלבונים לנקודה בה הם יצרו באופן ספונטני אלומת לייזר פולריטון מסונכרנת.
ניסיונות קודמים לייצר לייזר פולריטון נכשלו מכיוון שהחלקיקים המעוררים התנגשו ביניהם ונדרשו טמפרטורות נמוכות מאוד להתגבר על התופעה ולהביא את החלקיקים לסנכרון. אך במקרה של חלבוני המדוזה, המבנה הבסיסי המשמר את המולקולות הפלואורסנטיות בפנים, מגן על החלקיקים המעוררים מלהפריע זה לזה.
אחד היישומים האפשריים הוא זיהוי של תאים סרטניים, אשר יתכן שהם בעלי אורך גל שונה מתאים בריאים, ולכן שימוש בלייזר מסוג זה יאפשר הבחנה מבדלת פשוטה.