Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng bức xạ terahertz, trái ngược với niềm tin thông thường, có thể phá vỡ protein trong các tế bào sống mà không làm chết các tế bào.
Các nhà nghiên cứu từ Trung tâm RIKEN về Photonics tiên tiến, Đại học Tohoku, Viện khoa học và công nghệ lượng tử và phóng xạ, Đại học Kyoto và Đại học Osaka đã phát hiện ra rằng bức xạ terahertz, trái ngược với niềm tin thông thường, có thể phá vỡ protein trong tế bào sống mà không làm chết tế bào. Phát hiện này ngụ ý rằng bức xạ terahertz, từ lâu được coi là không thực tế để sử dụng, có thể có các ứng dụng trong việc điều khiển các chức năng tế bào để điều trị ung thư, nhưng cũng có thể có vấn đề về an toàn.
Bức xạ Terahertz là một phần của phổ điện từ giữa sóng vi ba và tia hồng ngoại, thường được gọi là “khoảng cách terahertz” do thiếu công nghệ để điều khiển nó một cách hiệu quả. Bởi vì bức xạ terahertz bị chặn bởi chất lỏng và không bị ion hóa – có nghĩa là nó không làm hỏng DNA theo cách mà tia X làm – công việc đang diễn ra để đưa nó vào sử dụng trong các khu vực như kiểm tra hành lý ở sân bay. Nó thường được coi là an toàn để sử dụng trong các mô, mặc dù một số nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng nó có thể có ảnh hưởng trực tiếp đến DNA, mặc dù nó có rất ít khả năng thực sự xâm nhập vào các mô, có nghĩa là hiệu ứng này chỉ có trên da bề mặt tế bào.
Tuy nhiên, một vấn đề vẫn chưa được khám phá là liệu bức xạ terahertz có thể ảnh hưởng đến các mô sinh học ngay cả sau khi nó bị dừng lại hay không, thông qua việc truyền sóng năng lượng vào mô. Nhóm nghiên cứu từ RAP và Viện khoa học và công nghệ lượng tử và phóng xạ quốc gia gần đây đã phát hiện ra rằng năng lượng từ cái lạnh nhẹ đi vào nước như một “sóng xung kích”. Xem xét điều này, nhóm đã quyết định điều tra xem liệu ánh sáng terahertz cũng có thể có ảnh hưởng như thế này đến mô.
Họ đã chọn điều tra bằng cách sử dụng một loại protein gọi là actin, một yếu tố chính cung cấp cấu trúc cho các tế bào sống. Nó có thể tồn tại trong hai sự phù hợp, được gọi là (G) -actin và (F) -actin, có cấu trúc và chức năng khác nhau, vì (F) -actin là một sợi dài được tạo thành từ các chuỗi polymer của protein. Sử dụng kính hiển vi huỳnh quang, họ đã xem xét ảnh hưởng của bức xạ terahertz đối với sự phát triển của chuỗi trong dung dịch Actin, và thấy rằng nó dẫn đến sự suy giảm của sợi. Nói cách khác, ánh sáng terahertz bằng cách nào đó ngăn không cho (G) -actin hình thành chuỗi và trở thành (F) -actin. Họ đã xem xét khả năng đó là do nhiệt độ tăng, nhưng thấy rằng mức tăng nhỏ, khoảng 1,4 độ C, không đủ để giải thích sự thay đổi và kết luận rằng rất có thể là do sóng xung kích gây ra. Để kiểm tra thêm giả thuyết, họ đã thực hiện các thí nghiệm trong các tế bào sống và nhận thấy rằng trong các tế bào như trong dung dịch, sự hình thành các sợi Actin đã bị phá vỡ. Tuy nhiên, không có dấu hiệu nào cho thấy bức xạ khiến tế bào chết.
Theo Shota Yamazaki, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, được công bố trên báo cáo khoa học (Scientific Reports) , “Thật thú vị khi chúng ta thấy rằng bức xạ terahertz có thể có ảnh hưởng đến protein bên trong tế bào mà không tự giết chết tế bào. Chúng ta sẽ quan tâm tìm kiếm Ông nói tiếp: “Bức xạ Terahertz đang trở thành một loạt các ứng dụng ngày nay và điều quan trọng là phải hiểu đầy đủ về tác dụng của nó đối với các mô sinh học, để đánh giá mọi rủi ro và tìm kiếm tiềm năng các ứng dụng.”
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi RIKEN . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :