【激烈的太赫茲脈衝導致 DNA 損傷與修復】

明道

【激烈的太赫茲脈衝導致 DNA 損傷與修復】

 

太赫茲脈衝現場，是直徑約 1.5 毫米 ；

短尚未太赫茲輻射大的爆發力可以破壞 DNA，也增加説明細胞來修復這種損傷的蛋白質的生產。

這是物理學家和生物學家們在加拿大，研究過如何的電磁輻射與人體皮膚細胞進行交互的結論。

這一發現可能會導致新的醫療的發展使的療法使用太赫茲輻射。

電磁波輻射的太赫茲頻率範圍 — — 通常定義為 0.3 — — 3 × 1012 Hz — — 顯示安全和醫療成像應用的極大潛力。

這是因為它可以通過服裝和穿透皮膚，但不如 x 光射線電離。

結果，低強度太赫茲脈衝被認為是對生物體無害。

振動模式

然而，物理學已經知道一些時間雙鏈 DNA 在太赫茲的頻率有振動模式。

"事實上，這兩種模式發揮重要作用在當地螺旋熔化的或分離的堿基對，這是必要的轉錄發生的生物過程，"解釋了柳博芙 · Titova 的阿爾伯塔大學的做這項最新研究與同事那裡和在勒斯布里奇大學。

最近的理論工作表明，外部應用太赫茲輻射可以耦合到這些模式和放大它們。現在，Titova 和他的同事發現激烈，太赫茲輻射的皮秒持續時間脈衝可以實際上導致 DNA 鏈，打破在人類皮膚細胞的證據。

該團隊創造太赫茲脈衝發射紅外雷射脈衝在鈮酸鋰 — — 非線性晶體。

由此產生的脈衝，最後對皮秒和尖頂 0.5 赫茲的頻率，頻寬為 0.1 — — 2 赫茲。

每個太赫茲脈衝有能量的約 0.1 — — 1.0 µJ，大於至少 10 萬次醫療成像應用程式中使用的太赫茲脈衝的能量。

損傷與修復

這種脈衝被射擊了在的人工人體皮膚組織的能夠進行細胞分裂和新陳代謝活躍樣本。

通過尋找被稱為磷酸化組蛋白 H2AX，形成當 DNA 鏈壞了化學標記檢測 DNA 損傷。

這種標記出現在皮膚樣品暴露在太赫茲脈衝，加上多腫瘤抑制基因和細胞週期調控蛋白的 DNA 中所涉及的水準增加維修。

這些意見可能意味著到皮秒太赫茲脈衝所造成損害快速而有效地修復 — — 正在導致癌症的風險降至最低。

研究沒有考慮到這種脈衝的長期暴露的影響 — — 皮膚樣本分析了 30 分鐘後曝光。球隊現在計畫研究如何隨著暴露後時間的推移變化的影響。

"[這] 應允許我們建立如何快速修復任何損傷，"解釋了 Titova。

潛在的醫學應用

團隊還計畫看看激烈的太赫茲脈衝 — — 這種脈衝可以成為與癌症作鬥爭的新工具，希望的潛在治療用途。

Titova 解釋了"導致 DNA 損傷任何代理在癌症治療中具有應用潛力"。

團隊是現在規劃，研究如何激烈太赫茲脈衝的影響癌變細胞。

除了瞭解脈衝的生物學效應，緊湊和便宜的強烈脈衝太赫茲輻射來源將必須被開發了在醫院中使用。

雖然這種系統目前不提供的 Titova 說太赫茲技術是"跨越式發展和這種來源可能會可用在不久的將來"。

生物醫學光學快報中描述的研究.

關於作者

麥高樂莊士敦是非議的編輯器

 

引用：http://translator.live.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Fmar%2F22%2Fintense-terahertz-pulses-cause-dna-damage-and-repair