Naukowcy z Uniwersytetu Quenn’s w Belfaście pracują nad zrozumieniem przełomowego odkrycia w dziedzinie fizyki doświadczalnej, dzięki któremu będzie można dowiedzieć się, jak radioterapia zabija komórki rakowe.
Rys.1 Komórka rakowa
Dr Jason Greenwood z Centrum Fizyki Plazmy Uniwersytetu Quenn’s , współpracował z naukowcami z Włoch i Hiszpanii. Badania zostały opublikowane w międzynarodowym czasopiśmie Science[1] .
Naukowcy wykorzystali oświetlenie stroboskopowe, aby śledzić szybki przepływ elektronów w cząsteczce nanometrowej wielkości aminokwasu. Powstałe drgania, trwające 4300 attosekund (miliardów miliardowych części sekundy), są najszybszym procesem zaobserwowanym kiedykolwiek w strukturze biologicznej.
Dr Greenwood twierdzi, że wyjaśnienie jak elektrony przemieszczają się w nanoskali jest kluczowe dla zrozumienia wielu procesów zachodzących w materii. Ładunek inicjuje wiele procesów elektrycznych, chemicznych i biologicznych. Na przykład ten powstający z oddziaływania promieniowania jonizującego z DNA, może doprowadzić do jego uszkodzenia i do śmierci komórek. Wiedza ta jest zatem istotna dla zrozumienia wpływu radioterapii na komórki rakowe.
Zbadanie procesu oddziaływania światła z elektronami, poprawi stan wiedzy w wielu dziedzinach. Między innymi w zrozumieniu jak światło jest przekształcane w energię elektryczną w ogniwach słonecznych bądź w szybszych mikroprocesorach, gdzie wykorzystywane jest światło zamiast sygnałów elektrycznych do przełączania transformatorów.
Miejmy nadzieję, że badania wyjaśnią rolę ultraszybkich elektronów w chemii, biologii i nanotechnologii. Powstająca na naszych oczach nowa dziedzina nauki, może mieć wpływ na rozwój wiedzy w ciągu najbliższych lat. Naukowcom ułatwi to znacznie prace nad udoskonaleniem radioterapii, a także pomoże w stworzeniu bardziej wydajnych ogniw słonecznych i doprowadzi rozwoju szybszych procesorów komputerowych.
Badania zostały przeprowadzone przez Szkoły Matematyki i Fizyki Quenn’s we współpracy z Politechniką w Milano, Uniwersytetem Autónoma w Madrycie, Uniwersytetem w Trieście oraz Instytutem Fotoniki i nanotechnologii IFN-CNR w Padwie.
- Calegari, D. Ayuso, A. Trabattoni, L. Belshaw, S. De Camillis, S. Anumula, F. Frassetto, L. Poletto, A. Palacios, P. Decleva, J. B. Greenwood, F. Martin, M. Nisoli. Ultrafast electron dynamics in phenylalanine initiated by attosecond pulses. Science, 2014; 346 (6207): 336 DOI: 10.1126/science.1254061
- http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141021085526.htm
Opracowała: Angelika Chudzik
