Физики обнаружили, что цианобактерии в воде выстраиваются вдоль лазерного луча, образуя аналог оптоволокна и позволяя свету распространяться дальше.

Взвешенные в воде частицы песка и пыли, глина и пыльца, микробы и планктон делают ее мутной и рассеивают свет, в том числе и лазерное излучение. Однако в новой статье, опубликованной журналом Physical Review Letters, Чжиган Чэнь (Zhigang Chen) и его коллеги из Университета штата Калифорния в Сан-Франциско продемонстрировали способ частично обойти это ограничение.

Для этого ученые использовали морскую воду с цианобактериями Synechococcus, заметив, что благодаря им луч зеленого лазера распространяется гораздо дальше. Показатель преломления микробной клетки отличается от воды, и свет отражается от их стенок. Это создает давление, заставляющее бактерии смещаться в сторону центра луча, где оно меняет направление и снова выталкивает клетки прочь. Все это создает нечто вроде динамично выстраивающегося «оптоволокна», которое окружает луч лазера и позволяет ему распространяться в воде с бактериями дальше обычного.

Чжиган Чэнь и его соавторы считают, что находка позволит создать «экологически чистые» решения для массы полезных применений в биологических и физических исследованиях, а также в медицине и микрофлюидике. Они добавляют, что, несмотря на использование в экспериментах довольно мощного лазера, подавляющее большинство цианобактерий выжило. Теперь ученые проводят новые опыты, чтобы выяснить, происходит ли нечто подобное с использованием не бактериальных клеток, а красных кровяных телец нашей крови. Такая возможность сделает «клеточное оптоволокно» еще более полезным на практике.