無論外科醫生是用傳統的手術刀進行切片，還是使用外科激光進行切割，大多數醫療手術都會在切除受損組織的同時，去除一些健康組織。這意味著，對于大腦、喉嚨、消化道等敏感部位，醫生和患者必須平衡治療的效果和可能發生的附帶損害。
為了使天平轉向有利于患者的方向，來自德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員小組已經開發出一種靈活的小型內鏡醫療設備，上面安裝了飛秒激光“手術刀”，可以在去除病變或受損的組織的同時，使健康細胞保持不變。研究人員將在今年的激光與電光學會議上（CLEO：2012*，5月6日至11日在加利福尼亞州圣何塞市舉辦）呈現研究結果。
該設備由現成部件設計而成，其中包括能夠產生的光脈沖的激光，其持續時間僅為千萬億分之二百秒。這種爆發的能量很強大，但會稍縱即逝，所以能分開周圍的組織。激光還結合了一個微型顯微鏡，為高精細度手術提供了所需的精確控制。這種專門的顯微鏡使用了一種被稱為“雙光子熒光”的成像技術，依靠的是能穿透活組織達1毫米的紅外光，這使得外科醫生能夠針對單個細胞或更小的組成部分，如細胞核。
整個內窺鏡探針包比一支鉛筆還薄，長度不到一英寸（周長9.6毫米，長度23毫米），可裝入結腸鏡檢查等使用的大內窺鏡。
該計劃的主要研究員、得克薩斯大學奧斯汀分校的Adela Ben-Yakar稱，“我們測試的所有光都可以進入一個真正的內窺鏡。”“探針已被證明是有用、可行的，且可以進行商業[制造]。”
Ben-Yakar說，新系統的大小比該研究組的首個原型小5倍，并使成像分辨率提高了20％。光學系統由三部分組成：商業鏡片，用于將超短激光脈沖由激光輸送到顯微鏡的一個專門的光纖，以及750微米的微電子機械系統（簡稱MEMS）掃描鏡。為了使光學元件排列整齊，研究組設計了一個用3D打印技術組合的微型箱。在微型箱中，通過鋪設連續的材料層，從數字化文件創建固態物。
臺式飛秒激光器已經應用于眼科手術，但Ben-Yakar看到更多的體內應用。這些應用包括修復聲帶或切除脊髓或其他組織中的小腫瘤。Ben-Yakar的研究小組目前正在對兩個項目進行合作研究：即用專門用于喉嚨的探針治療受傷的聲帶，以及針對大腦的神經元和突觸及細胞器等細胞結構進行微型手術。
“我們正在開發下一代顯微臨床工具，”Ben-Yakar說。
目前為止，新的設計已經對豬的聲帶和鼠的尾肌腱進行了實驗室測試，而且早期的一個原型已經對人類乳腺癌細胞進行了實驗室測試。Ben-Yakar說，該系統已準備好進入商業化。然而，基于該研究組設備的第一個可行的激光手術刀，仍然需要進行至少5年的臨床試驗，之后才能獲得美國FDA批準用于人類，Ben-Yakar補充稱。
