9月24日消息，来自西北大学和哥伦比亚大学的研究人员开发出一种微小的纳米激光，可以在活体组织内工作而不伤害它们。该激光仅仅50到150纳米厚，大约是人类一根头发厚度的千分之一。在这种尺寸下，激光可适应活体组织并发挥作用，具有探测疾病生物标志物的潜力，或者可能用于治疗深度脑神经系统疾病，如癫痫。

开发的纳米激光显示出对活体组织成像的特殊前景。它不仅本质上主要是由生物相容的玻璃制成，而且激光还可以被较长波长的光激发并发出较短波长的光。

众所周知，生物成像需要更长波长的光，因为它们比可见光更能穿透组织。但在同样的深度区域，更短波长的光通常是可取的。科学家们设计了一个光学清洁系统，可以有效地传输可见光，穿透深度可以达到更长的波长。

纳米激光器还可以在极其受限的空间中工作，包括用于超快和低功耗电子器件的量子电路和微处理器。

这篇论文发表在今天(9月23日)的《nature materials》杂志上。

虽然许多应用需要越来越小的激光器，但研究人员不断遇到同样的障碍:纳米激光器的效率往往远低于宏观激光器。这些激光器通常需要更短的波长，比如紫外光，来为它们提供能量。这很糟糕，因为人们想要使用小型激光器的非常规环境很容易受到紫外线和低效操作产生的多余热量的伤害。

科研团队实现一个纳米激光平台，通过使用光子上转换来解决这些问题。在上变频中，低能量光子被吸收并转换成一个具有较高能量的光子。在这个项目中，研究小组从低能量、“生物友好”的红外光子开始，把它们上变频成可见的激光束。所得到的激光器可以在低功率下工作，而且垂直方向比光的波长小得多。

微型激光器的功率比现有的任何激光器都要小几个数量级。连续波、低功耗的特性将会开启许多新的应用，尤其是在生物成像领域。