211service.com
Hvordan Terahertz-bølger river DNA ad
Der forventes store ting af terahertz-bølger, den stråling, der fylder spalten i det elektromagnetiske spektrum mellem mikrobølger og det infrarøde. Terahertz-bølger passerer gennem ikke-ledende materialer såsom tøj, papir, træ og mursten, så kameraer, der er følsomme over for dem, kan kigge ind i konvolutter, ind i stuer og friske folk på afstand.
Måden terahertz-bølger absorberes og udsendes på, kan også bruges til at bestemme den kemiske sammensætning af et materiale. Og selvom de ikke rejser langt inde i kroppen, er der et stort håb om, at bølgerne kan bruges til at spotte tumorer nær overfladen af huden.
Med alt det potentiale er det ikke underligt, at forskningen i terahertz-bølger er eksploderet i de sidste ti år eller deromkring.
Men hvad med sundhedseffekterne af terahertz-bølger? Ved første øjekast er det nemt at afvise enhver forestilling om, at de kan være skadelige. Terahertz-fotoner er ikke energiske nok til at bryde kemiske bindinger eller ionisere atomer eller molekyler, hovedårsagerne til, at fotoner med højere energi, såsom røntgenstråler og UV-stråler, er så dårlige for os. Men kunne der være en anden mekanisme på vej?
Beviserne for, at terahertz-stråling skader biologiske systemer, er blandet. Nogle undersøgelser rapporterede betydelig genetisk skade, mens andre, selv om de var ens, ikke viste nogen, siger Boian Alexandrov ved Center for ikke-lineære studier ved Los Alamos National Laboratory i New Mexico og et par venner. Nu tror disse fyre, at de ved hvorfor.
Alexandrov og co har skabt en model til at undersøge, hvordan THz-felter interagerer med dobbeltstrenget DNA, og hvad de har fundet er bemærkelsesværdigt. De siger, at selvom de genererede kræfter er små, tillader resonanseffekter THz-bølger at pakke dobbeltstrenget DNA ud, hvilket skaber bobler i dobbeltstrengen, der kan interferere væsentligt med processer som genekspression og DNA-replikation. Det er en kæbende konklusion.
Og det forklarer også, hvorfor beviserne har været så svære at skaffe. Almindelige resonanseffekter er ikke kraftige nok til at gøre denne form for skade, men ikke-lineære resonanser kan. Disse ikke-lineære ustabiliteter er meget mindre tilbøjelige til at dannes, hvilket forklarer, hvorfor karakteren af THz genotoksisk
effekter er probabilistiske snarere end deterministiske, siger holdet.
Dette skulle sætte katten blandt duerne. Selvfølgelig er terahertz-bølger en naturlig del af miljøet, ligesom synligt og infrarødt lys. Men en ny generation af kameraer er klar til at dukke op, som ikke kun optager terahertz-bølger, men også bombarderer os med dem. Og hvis vores eksponering er indstillet til at stige, er spørgsmålet, der hurtigst muligt skal besvares, hvilket niveau af terahertz-eksponering der er sikkert.
Ref: arxiv.org/abs/0910.5294 : DNA-åndingsdynamik i nærvær af et Terahertz-felt