Эксперименты в течение года проводились с помощью лазера на свободных электронах (ЛСЭ) Сибирского центра синхротронного и терагецового излучения Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН. Результаты исследований опубликованы в высокорейтинговом журнале Scientific Reports.
В институте поясняют, что генерация и способы применения терагерцового излучения стали активно развиваться с конца прошлого века, однако изучение его влияния на биологические объекты составляет лишь малую часть исследований в этом направлении. Это воздействие представляет особый интерес, ведь излучение ТГц диапазона от естественных источников почти полностью поглощается атмосферой Земли, а значит, эволюция организмов в биосфере проходила при его отсутствии. Генетические и другие сферы биологических исследований важны для адекватной оценки безопасности технологий, основанных на терагерцовом излучении.
- В результате воздействия излучения целый ряд значимых для жизнедеятельности клеток процессов начинает протекать иначе, - поясняет главный научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, кандидат биологических наук Сергей Пельтек. - В своей работе мы показали, что происходит изменение активности целых систем генов, которые связаны с агрегацией клеток, клеточной подвижностью, подавляют деление клеток, по-другому ведут себя клеточные мембраны.
Эксперименты с лазером на свободных электронах проводились сеансами облучения по 15 минут. Специальное оборудование станции позволяет проводить работы с живыми объектами. Установка использует электроны с энергией 12 МэВ, давая излучение с длиной волны в диапазоне от 90 до 340 микрон при средней мощности до 0,5 кВт. Это мировой рекорд средней мощности монохроматического излучения в соответствующем диапазоне.
- Оборудование рабочей станции позволяет регулировать и контролировать интенсивность и равномерность облучения биологических образцов, а также их температуру - с точностью до нескольких сотых градуса, - отмечает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Василий Попик. - Все это обеспечивает повторяемость экспериментов с живыми объектами. Сотрудничество с Институтом цитологии и генетики СО РАН продолжается уже более 15 лет, и помимо E. coli, с помощью Новосибирского ЛСЭ изучаются и другие биологические объекты.