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科學(xué)家們能夠快速觀測(cè)到輻射引起的機(jī)體損傷

2019-09-20 10:17來源：生物谷


新加坡南洋理工大學(xué)（NTU新加坡）的科學(xué)家最近開發(fā)出一種技術(shù)，可以觀察輻射如何在飛秒的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)分子才造成破壞。


該技術(shù)涉及將有機(jī)分子溶解在水中以模擬生物組織中發(fā)現(xiàn)的分子。這使研究團(tuán)隊(duì)能夠以比以往任何時(shí)候都更高的精度和清晰度看到在生物組織和分子中發(fā)生的輻射損傷。


眾所周知，核輻射或“電離”輻射會(huì)破壞將分子結(jié)合在一起的化學(xué)鍵，從而改變DNA和其他生物分子，對(duì)人體造成損傷。

科學(xué)家們使用他們的新技術(shù)觀察了電離輻射粒子與有機(jī)分子碰撞所產(chǎn)生的振動(dòng)，該振動(dòng)最終使其在劇烈的拉伸，彎曲和扭曲運(yùn)動(dòng)后破裂。這些振動(dòng)僅在分子溶解在水中時(shí)發(fā)生。


文章作者Loh-Heng Loh副教授稱：“這是**次在飛秒時(shí)間尺度上觀察到水溶液中電離誘導(dǎo)的分子動(dòng)力學(xué)。在以前的研究中，科學(xué)家只能在分子分裂后才能觀察到電離產(chǎn)物“。


盡管自1930年代以來，輻射的危害已得到廣泛認(rèn)可，但電離輻射改變分子的確切過程仍不完全清楚。 這項(xiàng)研究成功地捕獲了原子和分子在超短時(shí)間尺度上的行為，例如化學(xué)鍵的形成或破壞。該技術(shù)名為“飛秒”，即使用激光發(fā)出非常短的光脈沖，每個(gè)脈沖都會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的快照。然后可以將它們像視頻幀一樣縫合在一起，以從頭到尾觀看超快速的化學(xué)過程。