无论外科医生是用传统的手术刀进行切片，还是使用外科激光进行切割，大多数医疗手术都会在切除受损组织的同时，去除一些健康组织。这意味着，对于大脑、喉咙、消化道等敏感部位，医生和患者必须平衡治疗的效果和可能发生的附带损害。
为了使天平转向有利于患者的方向，来自德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员小组已经开发出一种灵活的小型内镜医疗设备，上面安装了飞秒激光“手术刀”，可以在去除病变或受损的组织的同时，使健康细胞保持不变。研究人员将在今年的激光与电光学会议上（CLEO：2012*，5月6日至11日在加利福尼亚州圣何塞市举办）呈现研究结果。
该设备由现成部件设计而成，其中包括能够产生的光脉冲的激光，其持续时间仅为千万亿分之二百秒。这种爆发的能量很强大，但会稍纵即逝，所以能分开周围的组织。激光还结合了一个微型显微镜，为高精细度手术提供了所需的精确控制。这种专门的显微镜使用了一种被称为“双光子荧光”的成像技术，依靠的是能穿透活组织达1毫米的红外光，这使得外科医生能够针对单个细胞或更小的组成部分，如细胞核。
整个内窥镜探针包比一支铅笔还薄，长度不到一英寸（周长9.6毫米，长度23毫米），可装入结肠镜检查等使用的大内窥镜。
该计划的主要研究员、得克萨斯大学奥斯汀分校的Adela Ben-Yakar称，“我们测试的所有光都可以进入一个真正的内窥镜。”“探针已被证明是有用、可行的，且可以进行商业[制造]。”
Ben-Yakar说，新系统的大小比该研究组的首个原型小5倍，并使成像分辨率提高了20％。光学系统由三部分组成：商业镜片，用于将超短激光脉冲由激光输送到显微镜的一个专门的光纤，以及750微米的微电子机械系统（简称MEMS）扫描镜。为了使光学元件排列整齐，研究组设计了一个用3D打印技术组合的微型箱。在微型箱中，通过铺设连续的材料层，从数字化文件创建固态物。
台式飞秒激光器已经应用于眼科手术，但Ben-Yakar看到更多的体内应用。这些应用包括修复声带或切除脊髓或其他组织中的小肿瘤。Ben-Yakar的研究小组目前正在对两个项目进行合作研究：即用专门用于喉咙的探针治疗受伤的声带，以及针对大脑的神经元和突触及细胞器等细胞结构进行微型手术。
“我们正在开发下一代显微临床工具，”Ben-Yakar说。
目前为止，新的设计已经对猪的声带和鼠的尾肌腱进行了实验室测试，而且早期的一个原型已经对人类乳腺癌细胞进行了实验室测试。Ben-Yakar说，该系统已准备好进入商业化。然而，基于该研究组设备的第一个可行的激光手术刀，仍然需要进行至少5年的临床试验，之后才能获得美国FDA批准用于人类，Ben-Yakar补充称。
