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La radiazione di Terahertz può offrire un trattamento potenziale per cancro

I ricercatori dal RIKEN concentrano per la fotonica avanzata ed i collaboratori hanno scoperto quella radiazione del terahertz, credenza convenzionale di contraddizione, possono interrompere le proteine in celle viventi senza uccidere le celle.

Ciò che trova implica quella radiazione del terahertz, che lungamente è stata considerata poco pratica usare, può avere applicazioni nelle funzioni di manipolazione delle cellule per il trattamento di cancro, per esempio, ma anche quello là può essere problemi di sicurezza da considerare.

La radiazione di Terahertz è una parte dello spettro elettromagnetico fra le microonde e la luce infrarossa, che è conosciuta spesso finora come “lo spazio del terahertz„ a causa della mancanza di tecnologia per manipolarla efficientemente.

Poiché la radiazione del terahertz è interrotta dai liquidi ed è non ionizzante--significando che non danneggia il DNA nel modo che i raggi x fanno--il lavoro è in corso metterlo per utilizzare nelle aree quali le ispezioni del bagaglio dell'aeroporto.

È stato considerato generalmente come sicuro per uso in tessuti, sebbene alcuni studi recenti avessero trovato che può avere certo effetto diretto su DNA, sebbene avesse poca capacità realmente di penetrare nei tessuti, significante che questo effetto sarebbe soltanto sulle cellule epiteliali di superficie.

Un'emissione che è rimanere inesplorata, tuttavia, è se la radiazione del terahertz può pregiudicare i tessuti biologici anche dopo che è stata interrotta, con la propagazione di energia ondeggia nel tessuto.

Il gruppo di ricerca dal RAP recentemente ha scoperto che l'energia proveniente dal freddo leggero prendpartee all'acqua come “onda d'urto.„ Visto che questo, il gruppo ha deciso di studiare se l'indicatore luminoso del terahertz potrebbe anche avere un effetto come questo su un tessuto.

Hanno scelto di studiare facendo uso di una proteina chiamata actina, che è un elemento chiave che fornisce la struttura alle celle viventi. Può esistere in due conformazioni, conosciute come (G) - actina e (F) - l'actina, che hanno le strutture e funzioni differenti, come (F) - actina è un filamento lungo composto delle catene del polimero delle proteine.

Facendo uso di microscopia di fluorescenza, hanno esaminato l'effetto di radiazione del terahertz sulla crescita delle catene in una soluzione acquosa di actina ed hanno trovato che piombo ad una diminuzione in filamenti. Cioè l'indicatore luminoso del terahertz era in qualche modo impedire (G) - actina dalla formazione delle catene e dal diventare (F) - actina.

Hanno considerato la possibilità che fosse causata da un aumento nella temperatura ma hanno trovato che il piccolo aumento, di circa 1,4 gradi di Celsius, non fosse sufficiente per spiegare il cambiamento e conclusivo che molto probabilmente fosse causato da un'onda d'urto.

Per ulteriormente verificare l'ipotesi, hanno eseguito gli esperimenti in celle viventi ed hanno trovato che nelle celle come nella soluzione, la formazione di filamenti dell'actina è stata interrotta. Tuttavia, non c'era segno che la radiazione ha indotto le celle a morire.

Secondo Shota Yamazaki, il primo autore dello studio, pubblicato nei rapporti scientifici, “per noi era abbastanza interessante vedere che la radiazione del terahertz può avere un effetto sulle proteine dentro le celle senza uccidere le celle stesse. Saremo interessati nel ricerca delle applicazioni potenziali nel cancro ed in altre malattie.„

La radiazione di Terahertz sta entrando oggi in varie applicazioni ed è importante venire ad una comprensione completa del suo effetto sui tessuti biologici, sia misurare tutti i rischi che cercare le applicazioni potenziali.„

Chiko Otani, guida del gruppo di ricerca, RIKEN

Source:
Journal reference:

Yamazaki, S., et al. (2020) Propagation of THz irradiation energy through aqueous layers: Demolition of actin filaments in living cells. Scientific Reports. doi.org/10.1038/s41598-020-65955-5.