211service.com
Hur Terahertz-vågor river isär DNA
Stora saker förväntas av terahertzvågor, strålningen som fyller slitsen i det elektromagnetiska spektrumet mellan mikrovågor och infraröd. Terahertzvågor passerar genom icke-ledande material som kläder, papper, trä och tegel, så kameror som är känsliga för dem kan titta in i kuvert, in i vardagsrum och fräscha människor på avstånd.
Sättet som terahertzvågor absorberas och emitteras kan också användas för att bestämma den kemiska sammansättningen av ett material. Och även om de inte reser långt in i kroppen, finns det ett stort hopp om att vågorna kan användas för att upptäcka tumörer nära hudens yta.
Med all den potentialen är det inte konstigt att forskningen om terahertzvågor har exploderat under de senaste tio åren eller så.
Men hur är det med hälsoeffekterna av terahertzvågor? Vid första anblicken är det lätt att avfärda alla föreställningar om att de kan vara skadliga. Terahertz-fotoner är inte tillräckligt energiska för att bryta kemiska bindningar eller jonisera atomer eller molekyler, de främsta anledningarna till att fotoner med högre energi som röntgenstrålar och UV-strålar är så dåliga för oss. Men kan det finnas en annan mekanism som fungerar?
Bevisen för att terahertzstrålning skadar biologiska system är blandade. Vissa studier rapporterade betydande genetisk skada medan andra, även om de liknade, inte visade någon, säger Boian Alexandrov vid Center for Nolinear Studies vid Los Alamos National Laboratory i New Mexico och några kompisar. Nu tror de här killarna att de vet varför.
Alexandrov och co har skapat en modell för att undersöka hur THz-fält interagerar med dubbelsträngat DNA och vad de har hittat är anmärkningsvärt. De säger att även om krafterna som genereras är små, tillåter resonanseffekter THz-vågor att packa upp dubbelsträngat DNA, vilket skapar bubblor i dubbelsträngen som avsevärt kan störa processer som genuttryck och DNA-replikation. Det är en häftig slutsats.
Och det förklarar också varför bevisen har varit så svåra att skaffa. Vanliga resonanseffekter är inte tillräckligt kraftfulla för att göra den här typen av skada, men icke-linjära resonanser kan. Dessa olinjära instabiliteter är mycket mindre benägna att bildas, vilket förklarar varför karaktären av THz genotoxisk
effekter är sannolikhet snarare än deterministiska, säger teamet.
Detta bör placera katten bland duvorna. Naturligtvis är terahertzvågor en naturlig del av miljön, precis som synligt och infrarött ljus. Men en ny generation kameror kommer att dyka upp som inte bara spelar in terahertzvågor utan också bombarderar oss med dem. Och om vår exponering kommer att öka, är frågan som snarast måste besvaras vilken nivå av terahertzexponering som är säker.
Ref: arxiv.org/abs/0910.5294 : DNA-andningsdynamik i närvaro av ett Terahertz-fält