Чрезвычайно слабое свечение, связанное с метаболической активностью, можно использовать для неинвазивной диагностики, считают исследователи.
Исследователи из Университета Калгари наблюдали эффект сверхслабой биофотонной эмиссии клеток дух видов растений и мышей. О существовании сверхслабого излучения, связанного, по-видимому, с процессами, которые происходят в клетках, было известно и ранее. Канадские ученые показали, как быстро пропадает свечение после гибели клеток.
Исследователи изучали четырех обездвиженных мышей в темном ящике до и после их эвтаназии. Чтобы исключить эффект тепла, телам животным поддерживали ту же температуру после того, как они погибли. Ученые сделали две часовые экспозиции с помощью цифровых камер, способных улавливать отдельные фотоны. Перед обоими сеансами наблюдения исследователи оставляли животных на 30 минут для акклиматизации в темноте перед съемкой.
Результаты показывают четкое различие между сверхслабыми фотонными эмиссиями между живыми и мертвыми мышами. В то время как живые мыши испускают заметное излучение, эмиссия фотонов от мертвых мышей практически прекратилась. Осталось лишь несколько «ярких пятен», которые соответствуют «более ярким зонам» у живых мышей, что отражает прекращение метаболических и энергетических изменений, пишут авторы исследования.
Изменение биофотонной эмиссии после смерти мышей. Изображение: V. Salari et al., The Journal of Physical Chemistry Letters
В других экспериментах аналогичные эффекты наблюдали у растения. Ученые подвергли стрессу кресс-салат Тале и карликовое зонтичное дерево, повредив их и обработав обезболивающим препаратом бензокаином. Эксперимент показал, что свечение может возникать из-за активных форм кислорода. Места повреждений, в частности, светились ярче, чем неповрежденные или незатронутые участки листа.
Изменение биофотонной эмиссии при повреждении листа. Изображение: V. Salari et al., The Journal of Physical Chemistry Letters
Исследователи полагают, что эффект сверхслабой биофотонной эмиссии можно использовать в качестве инструмента для диагностики заболеваний. Если доработать технологию, можно находить клетки в организме, которые испытывают стресс, связанный с различными факторами, а также поврежденные ткани.
Читать далее:
Физики исполнили мечту алхимиков: свинец в коллайдере превратили в золото
Ученые решили проблему, которая мешала запуску термоядерных реакторов почти 70 лет
Старая модель не работает: ученые ищут новые объяснения устройства Вселенной
На обложке: Изображение от freepik, лицензия