Погода
Ученые из Института цитологии и генетики СО РАН изучили воздействие терагерцевого излучения на клетки меланомы человека. Оказалось, что это излучение меняет метаболизм клеток, при этом не разрушает их мембрану и не вызывает гибели. Об этом сообщили в издании "Наука в Сибири".
Терагерцевое излучение располагается между микроволновым и инфракрасным диапазонами электромагнитного спектра (100 ГГц - 10 ТГц), в естественных условиях оно почти не взаимодействует с живыми организмами, поскольку атмосфера поглощает ТГц-волны, а биологические системы еще не эволюционировали для защиты от них. За минувшие несколько лет интерес к ТГц-технологиям значительно возрос благодаря их перспективному применению в фармацевтике, системе гражданской безопасности, передачи данных для будущих поколений связи 6G. В медицине ТГц-излучение рассматривают как перспективный инструмент для диагностики сухого глаза, диабетической стопы, опухолей кожи.
Ученые использовали клетки меланомы человека, полученные из коллекции Центра генетических ресурсов ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН". Клетки облучали в Новосибирске лазером на свободных электронах, установкой Института ядерной физики им. Будкера. Для сравнения часть клеток облучали и инфракрасным излучением для исключения эффекта нагрева и выделения изменений, связанных именно с ТГц-излучением. В ходе исследований ученые установили, что ТГц-излучение, не вызывая разрушения клеток, влияет на их метаболизм. Процесс начинается с поглощения излучения мембранами, в том числе митохондриальными. Это приводит к нарушению структуры липидных рафтов - участков мембраны, которые способны к обратимой агрегации и дезагрегации и состоят из липидов и белков. Нарушения снижают эффективность каталитических реакций и транспорта метаболитов, но их обратимость позволяет предположить, что существуют и механизмы восстановления. ТГц-излучение существенно воздействует на метаболические процессы, характер этих изменений зависит от продолжительности облучения. Наиболее заметные происходят в путях деградации пуринов и пиримидинов - основных компонентов ДНК и РНК, а также затрагивают липиды. ТГц-излучение модифицирует митохондриальные процессы, а именно перенос электронов и регуляцию апоптоза, и при этом сохраняет целостность белков и высокую жизнеспособность клеток.
В дальнейшем ученые намерены продолжать исследования данного излучения, его воздействия на другие типы клеток, в том числе здоровые, а также искать общие закономерности влияния излучения на клетки.
Изображения предоставлены исследовательницей
