terahertz

Terahertz-straling kan eiwitten in levende cellen verstoren zonder de cellen te doden. Deze bevinding van onderzoekers van het RIKEN Center for Advanced Photonics, Tohoku University, National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology, Kyoto University en Osaka University betekenen dat Terahertz-straling toepassingen kan hebben bij het manipuleren van celfuncties voor de behandeling van kanker. De resultaten staan in Scientific Reports

Terahertz-straling is het deel van het elektromagnetische spectrum tussen microgolven en infrarood licht, dat vaak bekend staat als de “terahertz-kloof”. Dat komt door het gebrek aan technologie tot dusver om het efficiënt te manipuleren. Omdat terahertz-straling wordt tegengehouden door vloeistoffen en niet-ioniserend is – wat betekent dat het het DNA niet beschadigt zoals röntgenstralen dat doen – wordt er voortdurend aan toepassingen gewerkt in gebieden zoals luchthavenbagage-inspecties. Over het algemeen denken wetenschappers dat het veilig is voor gebruik in weefsels, hoewel uit enkele recente onderzoeken is gebleken dat het enig direct effect op DNA kan hebben, hoewel het weinig vermogen heeft om daadwerkelijk in weefsels door te dringen, wat betekent dat dit alleen alleen effect heeft op het oppervlak van huidcellen.

Energiegolven

Een probleem dat echter nog niet is onderzocht, is of terahertz-straling biologische weefsels kan beïnvloeden, zelfs nadat het is gestopt, door de voortplanting van energiegolven in het weefsel. De onderzoeksgroep van de National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology ontdekten onlangs dat de energie van de lichte kou het water binnenkomt als een ‘schokgolf’. Op basis hiervan besloot de groep te onderzoeken of terahertz light ook zo’n effect kan hebben op weefsel.

Actine

Ze kozen ervoor om te onderzoeken met behulp van een eiwit genaamd actine, een belangrijk element dat structuur geeft aan levende cellen. Het kan voorkomen in twee conformaties, bekend als (G)-actine en (F)-actine, die verschillende structuren en functies hebben, aangezien het (F)-actine een lange gloeidraad is die bestaat uit polymeerketens van eiwitten. Met behulp van fluorescentiemicroscopie keken ze naar het effect van terahertz-straling op de groei van ketens in een waterige oplossing van actine, en ontdekten dat dit leidde tot een afname van filamenten. Met andere woorden, het terahertz-licht verhinderde op de een of andere manier dat het (G)-actine ketens vormde en (F)-actin werd. Ze overwogen de mogelijkheid dat het werd veroorzaakt door een temperatuurstijging, maar vonden dat de kleine stijging van ongeveer 1,4 graden Celsius niet voldoende was om de verandering te verklaren, en concludeerden dat deze hoogstwaarschijnlijk werd veroorzaakt door een schokgolf. Om de hypothese verder te testen, voerden ze experimenten uit in levende cellen en ontdekten dat in de cellen, net als in de oplossing, de vorming van actinefilamenten werd verstoord. Er was echter geen teken dat de straling ervoor zorgde dat cellen afstierven.

Toepassingen

Volgens Shota Yamazaki, “was het best interessant voor ons om te zien dat terahertz-straling een effect kan hebben op eiwitten in cellen zonder ze zelf te doden. We zijn geïnteresseerd in het zoeken naar mogelijke toepassingen bij kanker en andere ziekten. Hij vervolgt: “Terahertz-straling wordt tegenwoordig in verschillende toepassingen gebruikt en het is belangrijk om een ​​volledig begrip te krijgen van het effect ervan op biologische weefsels, zowel om risico’s te meten als om naar potentieel te zoeken toepassingen. “

Bron: Scientific Reports/ afbeelding: Wikipedia

Geef een reactie

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

Share via
Copy link
Powered by Social Snap