Ne visk\u0105 chemijoje galima pamatyti tiesiogiai. Kartais svarbiausias reakcijos etapas primena \u017emog\u0173, kuris perb\u0117go per kambar\u012f taip greitai, kad niekas nesp\u0117jo \u012fsid\u0117m\u0117ti veido, ta\u010diau visi dar mato sujudusi\u0105 u\u017euolaid\u0105. Ai\u0161ku, kad ka\u017ekas \u012fvyko, bet gerokai sunkiau tiksliai nustatyti, kas, kada ir kod\u0117l.<\/p>\n
Su tokia problema jau seniai susiduria biomolekulines reakcijas tiriantys mokslininkai. Jose atsiranda trumpaam\u017e\u0117s tarpin\u0117s b\u016bsenos, kurios neskleid\u017eia \u0161viesos ir nepalieka lengvai u\u017efiksuojamo signalo. Klasikin\u0117 fluorescencin\u0117 mikroskopija puikiai \u201emato\u201c tai, kas \u0161vyti, ta\u010diau prie\u0161 tokius \u201etylius\u201c reakcijos etapus da\u017enai b\u016bna bej\u0117g\u0117.<\/p>\n
Tokijo universiteto mokslinink\u0173 komanda suk\u016br\u0117 metod\u0105, leid\u017eiant\u012f \u0161ias iki \u0161iol pasl\u0117ptas b\u016bsenas aptikti netiesiogiai \u2013 stebint, kaip jos reaguoja \u012f labai trumpus magnetinio lauko impulsus ir kaip v\u0117liau pakei\u010dia fluorescencijos signal\u0105.<\/p>\n
Vietoj to, kad b\u016bt\u0173 \u017ei\u016brima tik \u012f tai, kas \u0161vie\u010dia, bandoma atsekti tai, kas lieka nematoma, bet sujudina vis\u0105 sistem\u0105. Tai pana\u0161u \u012f tyrim\u0105, kai \u012ftariamasis nesugaunamas \u201enusikaltimo vietoje\u201c, ta\u010diau jo buvimas atstatomas pagal smulkius p\u0117dsakus.<\/p>\n
Naujoji technika vadinama pump-field-probe fluorescencine mikroskopija. Pavadinimas sud\u0117tingas, ta\u010diau pati id\u0117ja gana eleganti\u0161ka: mokslininkai sujung\u0117 \u0161viesos impulsus su itin trumpu magnetinio lauko impulsu, sinchronizuotu nanosekund\u017ei\u0173 tikslumu. Tuomet jie steb\u0117jo, kaip signalas kinta priklausomai nuo to, kuriuo tiksliai momentu magnetinis laukas \u201epalie\u010dia\u201c sistem\u0105.<\/p>\n
Taip galima atskirti t\u0105 reakcijos dal\u012f, kuri priklauso nuo elektron\u0173 spino, ir nustatyti, kada susiformuoja bei i\u0161nyksta magnetiniam laukui jautrios tarpin\u0117s b\u016bsenos.<\/p>\n
Tai svarbu, nes daug biologi\u0161kai reik\u0161ming\u0173 radikal\u0173 por\u0173 yra neemisin\u0117s \u2013 jos dalyvauja reakcijoje ir yra b\u016btinos jos eigai, bet pa\u010dios nesuteikia patogaus \u0161viesinio \u201epara\u0161o\u201c. Iki \u0161iol apie j\u0173 buvim\u0105 da\u017enai tekdavo spr\u0119sti i\u0161 galutinio rezultato. Tai prilygt\u0173 bandymui atkurti rungtyni\u0173 eig\u0105 vien i\u0161 rezultato ir statistikos, nematant n\u0117 vieno epizodo.<\/p>\n
Mokslininkai savo platform\u0105 i\u0161band\u0117 su sistemomis, pagr\u012fstomis flavinais \u2013 junginiais, da\u017enai naudojamais biologi\u0161kai reik\u0161mingai fotochemijai tirti. Jie parod\u0117, kad metodas leid\u017eia itin jautriai matuoti reakcijos trukm\u0119 ir magnetin\u012f atsak\u0105 net esant ma\u017eoms koncentracijoms, pana\u0161ioms \u012f tas, kurios aptinkamos l\u0105stel\u0117se.<\/p>\n
Ne ma\u017eiau svarbu, kad buvo fiksuojami labai menki signalo poky\u010diai tokiomis s\u0105lygomis, kurios ma\u017eina m\u0117ginio pa\u017eeidimo rizik\u0105. Tai didina tikimyb\u0119, kad technika pravers ir sud\u0117tingesniuose biologiniuose tyrimuose.<\/p>\n
Tyrime apra\u0161ytos reakcijos vyksta per vadinam\u0105sias spininiu ry\u0161iu susietas radikal\u0173 poras. Tai trumpalaik\u0117s tarpin\u0117s b\u016bsenos su nesuporuotais elektronais, o j\u0173 tolimesn\u0117 \u201elemtis\u201c priklauso nuo spinin\u0117s konfig\u016bracijos. Kadangi spinas jautrus magnetiniam laukui, net ir silpnas laukas gali subtiliai pakeisti reakcijos krypt\u012f.<\/p>\n
D\u0117l to \u0161ia tema jau seniai domimasi bandant suprasti, kaip silpni magnetiniai laukai gali veikti gyvus organizmus. \u010cia glaud\u017eiai susitinka fizika, chemija ir biologija. Ta\u010diau be ger\u0173 matavimo \u012franki\u0173 lengva pasiklysti bendrose fraz\u0117se. Naujas metodas vertingas tuo, kad diskusij\u0105 perkelia i\u0161 sp\u0117lioni\u0173 \u012f konkre\u010diai i\u0161matuojam\u0173 reakcij\u0173 dinamikos lygmen\u012f.<\/p>\n
Dar vienas praktinis aspektas \u2013 fluorescencijos signalo atsakas \u012f magnetin\u012f lauk\u0105 gali smarkiai priklausyti nuo \u0161viesos su\u017eadinimo intensyvumo. Tai apsunkina rezultat\u0173 interpretacij\u0105 ir j\u0173 palyginim\u0105 tarp skirting\u0173 laboratorij\u0173. Tyrimo autoriai pabr\u0117\u017eia, kad j\u0173 po\u017ei\u016bris padeda \u0161i\u0105 problem\u0105 suvaldyti: atskirti persidengian\u010dius efektus, sekti \u201etamsias\u201c kinetines b\u016bsenas ir tiksliau apra\u0161yti reakcijas, kurios anks\u010diau buvo stebimos tarsi i\u0161 tolo.<\/p>\n
Nors i\u0161 pirmo \u017evilgsnio tai gali pasirodyti kaip eleganti\u0161kas aparatinis sprendimas, jo reik\u0161m\u0117 platesn\u0117. Platforma sujungia fluorescencin\u0119 mikroskopij\u0105 su spino chemija taip, kad atsiveria prieiga prie rei\u0161kini\u0173, kurie iki \u0161iol buvo pasl\u0117pti d\u0117l pernelyg silpno signalo arba per trumpo tarpin\u0117s b\u016bsenos gyvavimo.<\/p>\n
Autoriai nurodo, kad \u0161\u012f metod\u0105 mato kaip \u012frank\u012f procesams gyvose l\u0105stel\u0117se tirti ir kiekybi\u0161kai sekti kvantin\u0119 spinin\u0119 dinamik\u0105 biologin\u0117se radikal\u0173 reakcijose.<\/p>\n
Potenciali nauda gali b\u016bti plati: geresnis magnetiniam laukui jautri\u0173 reakcij\u0173 supratimas gali pad\u0117ti ai\u0161kinti fotocheminius mechanizmus biologijoje, tikrinti hipotezes apie silpn\u0173 magnetini\u0173 lauk\u0173 poveik\u012f gyviems organizmams, o ilgesn\u0117je perspektyvoje \u2013 prisid\u0117ti prie neinvazini\u0173 diagnostikos metod\u0173, paremt\u0173 spinui jautri\u0173 molekuli\u0173 elgsena.<\/p>\n
Kol kas tai n\u0117ra paruo\u0161ta medicinin\u0117 technologija, o tvirtas tyrim\u0173 \u012frankis. Ta\u010diau da\u017eniausiai b\u016btent taip ir gimsta pritaikomi sprendimai \u2013 nuo momento, kai pagaliau tampa \u012fmanoma patikimai i\u0161matuoti tai, kas anks\u010diau buvo tik nujau\u010diama.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Ne visk\u0105 chemijoje galima pamatyti tiesiogiai. Kartais svarbiausias reakcijos etapas primena \u017emog\u0173, kuris perb\u0117go per kambar\u012f taip greitai, kad niekas nesp\u0117jo \u012fsid\u0117m\u0117ti veido, ta\u010diau visi dar mato sujudusi\u0105 u\u017euolaid\u0105. Ai\u0161ku, kad ka\u017ekas \u012fvyko, bet gerokai sunkiau tiksliai nustatyti, kas, kada ir kod\u0117l. Su tokia problema jau seniai susiduria biomolekulines reakcijas tiriantys mokslininkai. Jose atsiranda trumpaam\u017e\u0117s […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":5434,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[10],"tags":[],"miestas":[],"class_list":["post-5433","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-mokslas"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5433","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5433"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5433\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5434"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5433"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5433"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5433"},{"taxonomy":"miestas","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/miestas?post=5433"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}