Örneğin havaalanlarında güvenlik kontrolleri için kullanılan terahertz radyasyonu uzun süre zararsız kabul edildi. Japon bilim adamları artık radyasyonun hücre hasarına neden olabileceğini kanıtladılar.
Sendai (Japonya). Milimetre altı dalgalar olarak da bilinen Terahertz radyasyonu , elektromanyetik spektrumda mikrodalgalar ile kızılötesi radyasyon arasında yer alır. Tekstil, plastik ve kağıt gibi birçok malzemeye zarar vermeden nüfuz edebilir ve bu nedenle malzeme testlerinin yanı sıra havaalanlarında güvenlik kontrolleri için de kullanılır. Daha kısa dalgalı X ışınlarının aksine, daha önce ne hücrelerin ne de insan DNA’sının zarar görmeyeceği varsayılmıştı.
Shota Yamazaki liderliğindeki Sendai’deki RIKEN araştırma merkezindeki bilim adamları şimdi bunun yalnızca kısmen doğru olduğunu keşfettiler. Terahertz radyasyon zaten cilt yüzeyi tarafından tamamen emilmiş olsa da, yalnızca üst hücre katmanına ulaşabiliyor, ancak Scientific Reports dergisinde yayınlanan araştırmaya göre enerji burada dönüştürülüyor ve vücuda daha da nüfuz edebiliyor. Bu nedenle iç doku ve organların da zarar görmesi mümkündür.
Terahertz radyasyonu aktin filamentlerini azaltır
Yamazaki’ye göre, suyla yapılan ön testler terahertz radyasyonun birkaç milimetreye ulaşan şok dalgalarını tetikleyebileceğini gösterdi. Bu nedenle bilim adamları, bu şok dalgalarının biyolojik hücre bileşenlerini etkileyip etkilemediğini araştırdılar. Bunu yapmak için terahertz radyasyon darbeleriyle bombardımana tutulan aktin filamentleri kullandılar. Bunlar, hücre yapısı kas liflerinin merkezi bir bileşeni olan protein iplikleridir.
Deney, bilim adamlarının suda çözdüğü aktin filamentlerinden oluşuyordu. Aktin filamentleri bozulmadan kalır. Santimetre kare başına 80 mikrojoule terahertz darbeleri ile ışınlandığında, miktar daha sonra yüzde 50 azaldı. Yamazaki’ye göre bu, ışınlamanın bu filamentlerin oluşumunu bozduğunu gösteriyor.
Hasardan mekanik enerji sorumlu mu?
Bununla birlikte, çalışmanın yazarlarına göre, terahertz radyasyonunun kendisi hasardan sorumlu olamaz çünkü “suyun yüksek emme etkisi, penetrasyon derinliğini yaklaşık on mikrometre ile sınırlar, bu da numune hacminin yalnızca yüzde biri kadardır.” Bu nedenle bilim adamları, Radyasyonun mekanik enerjiye dönüştürüldüğünü ve bunun da aktin filamentlerindeki hasarı tetiklediğini varsayıyorlar. Bu, ışınlanmış numunedeki suyun neredeyse hiç ısınmaması gerçeğiyle de desteklenir.
Yamazaki, “sonuçlar, terahertz radyasyonunun enerjisinin sulu bir çözeltide bir milimetreden daha fazla nüfuz edebildiğini ve radyasyon enerjisinin görünüşte bir basınç dalgasına dönüştüğünü ve bunun da hücresel aktin iplikçiklerine zarar verebileceğini gösteriyor” diyor.
Canlı hücreler de etkilenir mi?
Bilim adamları daha sonra terahertz radyasyonunun canlı hücrelere de zarar verip vermediğini inceledi. Bunu yapmak için, hücre kültürlerini terahertz darbeleriyle besleyici bir ortamda ışınladılar. Doğrudan bir radyasyon etkisini ortadan kaldırmak için, yüzey ile hücreler arasında 800 ila 1.800 mikrometrelik bir mesafe vardı.
Bu deney aynı zamanda hasarla sonuçlandı. Yamazaki’ye göre, “aktin filamentleri azaldı ve hücre kenarında kümelenmiş aktin kompleksleri gözlendi.” Işınlanmayan bir kontrol kültürüyle karşılaştırıldığında, sıcaklık farkı sadece 0,5 dereceydi. Bu nedenle, radyasyondan kaynaklanan aşırı ısınma, hücre hasarının bir nedeni olarak göz ardı edilebilir.
Bununla birlikte, deney sırasında hücrelerin hayatta kalması üzerinde herhangi bir olumsuz etki veya daha fazla hasar gözlenmedi. Yamazaki’ye göre, “Terahertz radyasyonun hücreleri öldürmeden hücresel proteinler üzerinde etki gösterebilmesi ilginç.” Bu nedenle bilim adamları, terahertz teknolojisinin insanlarda zarara yol açıp açamayacağının araştırılması için daha ileri çalışmaların yapılması gerektiğini vurguluyor.