Zmartwychwstanie złotej rybki 🙂
Fale terahercowe to fale elektromagnetyczne zlokalizowane pomiędzy mikrofalami, a daleką podczerwienią o zakresie częstotliwości od 0,1 do 10 THz.
Promieniowanie THz znajduje się w zakresie energii wiązań wodorowych, reakcji przenoszenia ładunku i sił van der Waalsa,. To co sugeruje, że wiele poziomów energii obrotowej, oscylacyjnej, skrętnej i innych makrocząsteczek biologicznych (białek, DNA, RNA) znajduje się tylko w paśmie terahercowym. ( Alexandrovet i in., 2009 ; Cherkasova i in., 2009 ; Wang i in., 2018 ; Sun i in., 2021 ).
Tak więc fale terahercowe o określonych częstotliwościach i energiach można sprzężyć bezpośrednio z białkami w celu wywołania spójnego wzbudzenia i wytworzenia efektów nietermicznych. ( Bo i in., 2021 ; Peng i Zhou, 2021 ).
Na przykład promieniowanie terahercowe oddziałuje z wiązaniami wodorowymi w białkach ( Fischer i in., 2002 ). To powoduje niskoczęstotliwościowe drgania molekularne. Drgania te prowadzą do zmian konformacji i cech funkcjonalnych białka ( Cherkasova i in., 2009 ). Może również powodować nietermiczne zmiany strukturalne w kryształach białek. ( Lundholm i in., 2015 ).
Badanie wskazuje, że głównym efektem promieniowania terahercowego jest to, że rezonans wpływa na stabilność dynamiczną układu dsDNA. Wykazano również, że promieniowanie THz może precyzyjnie kontrolować proces przenoszenia protonów w wiązaniach wodorowych par zasad i może kontrolować demetylację DNA ( Cheon i in., 2019a ; Cheon i in., 2019b ; Wang i in., 2020 ). Badania te sugerują, że fale terahercowe mogą pośredniczyć w zmianach struktury i funkcji komórki poprzez wzbudzanie nieliniowych efektów rezonansowych w białkach i DNA.
W oparciu o ten mechanizm fale terahercowe o określonych częstotliwościach i energiach wpływają na strukturę i funkcję neuronów.
(https://www.frontiersin.org/journals/bioengineering-and-biotechnology/articles/10.3389/fbioe.2023.1147684/full)
Technologia THz wykazała obiecujący potencjał w zastosowaniach biomedycznych. Eksploracja biologicznych efektów fal THz wyłoniła się jako nowy, krytyczny obszar nauk przyrodniczych.
W szczególności wykazano, że promieniowanie THz wpływa na układ nerwowy, w tym na strukturę błon komórek nerwowych, ekspresję genów i poziom cytokin.
(https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(21)01518-2)
Przeprowadzono badania mechanizmów leżących u podstaw wpływu impulsowego szerokopasmowego promieniowania terahercowego na wzrost wypustek nerwowych zwojów czuciowych. Wykorzystano analizę porównawczą zmierzonych widm odbicia wypustek nerwowych zwojów (w zakresie częstotliwości0,1−2.0 THz0,1−2.0 THz) i widma uzyskane przez symulację numeryczną z CST Microwave Studio.
(https://iopscience.iop.org/article/10.1070/QE2014v044n08ABEH015486/meta)
Pub Med
Tłumaczenie artykułu z Pub Med
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34977497/
Nietermiczne biologiczne efekty promieniowania THz.
Udowodniono, że fale THz generowane przez źródła THz wywołują naprawę dwuniciowego DNA.
Obiecujące efekty działania fal THz
Fale terahercowe (THz) mieszczą się w zakresie od mikrofal do podczerwieni w widmie elektromagnetycznym. Technologia THz wykazała obiecujący potencjał w zastosowaniach biomedycznych.
Eksploracja biologicznych efektów fal THz wyłoniła się jako nowy, krytyczny obszar nauk przyrodniczych. W szczególności wykazano, że promieniowanie THz wpływa na układ nerwowy, w tym na strukturę błon komórek nerwowych, ekspresję genów i poziom cytokin.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37534152/
Badanie biologicznych efektów fal THz stało się ważnym nowym obszarem nauk przyrodniczych. W szczególności udowodniono, że promieniowanie THz może leczyć kilka chorób głowy i szyi. W tym przeglądzie omawiamy przede wszystkim biologiczne cechy fal THz i kliniczne zastosowania technologii THz, koncentrując się na postępie badań technologii THz w chorobach głowy i szyi (rak mózgu, rak gardła dolnego, choroby jamy ustnej, guzki tarczycy, choroba Alzheimera, choroby oczu i zapalenie ucha).
Choroby głowy i szyi
Przykładowe choroby, w których fale terahertz dały pozytywny efekt
Przykłady zastosowań THz
Biologiczne efekty fal terahertz
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8683584/
Technologia THz wykazała obiecujący potencjał w zastosowaniach biomedycznych. Eksploracja biologicznych efektów fal THz wyłoniła się jako nowy, krytyczny obszar nauk przyrodniczych. Istotne jest odkrycie efektów fal THz na złożone układy biologiczne w celu ustalenia ram dla rozwoju technologii THz i przyszłych zastosowań.
W szczególności wykazano, że promieniowanie THz wpływa na układ nerwowy, w tym na strukturę błon komórek nerwowych, ekspresję genów i poziom cytokin.
W tym przeglądzie omawiamy przede wszystkim biologiczne skutki i mechanizmy fal THz na układ nerwowy na poziomie organizmów, komórek i cząsteczek. Podkreślono i zaproponowano również perspektywy przyszłych zastosowań technologii THz w neuronauce.
Tabela pokazująca przykładowe efekty
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8683584/table/tbl1/
Jakie efekty uzyskano w badaniach THz
Tsurkan i in. zastosowali szerokopasmowe impulsowe promieniowanie THz (częstotliwość: 0,05–2 THz, gęstość mocy: 0,5–50 μW/cm 2 ) do zwoju czuciowego zarodków kurzych i stwierdzili, że moc 0,5, ale nie 5 i 50 μW/cm 2 przyspieszyła wzrost zwoju ( Tsurkan i in., 2012 ).
Szerokopasmowe napromieniowanie falą THz na komórki PC12 spowodowało zmiany kształtu i długości synaps, co oznacza stymulowany wzrost nerwów. ( Romanenko i in., 2020 )
Promieniowanie THz jest stymulujące. Wpływ fal THz na komórki jest proporcjonalny do mocy napromieniowania, a zmiany te mogą być powiązane z regulacją molekularną lub zmianami strukturalnymi w poszczególnych neuronach.
Niedawno zaprezentowano perspektywiczne zastosowanie promieniowania THz w leczeniu raka skóry. W Ref. 146 wykazano , że ekspresję niektórych genów supresorowych nowotworu można regulować za pomocą nietermicznych efektów intensywnego promieniowania THz. To sugeruje, że może ono mieć działanie przeciwnowotworowe. 147 Intensywne impulsy THz zmniejszyły ekspresję genów różnicowania naskórka, które są nadmiernie ekspresjonowane w łuszczycy i raku skóry. 146
Aktywacja niektórych białek supresorowych nowotworu i białek regulujących cykl komórkowy, takich jak p53, p21, p16 i p27, które spowalniają cykl komórkowy i ułatwiają naprawę DNA, sugeruje, że uszkodzenia DNA spowodowane impulsem THz mogą zostać szybko naprawione. 148 , 149
Metylacja genów kontrolujących cykl komórkowy i apoptozę katalizowana przez metylotransferazy DNA (DNMT) jest dobrze zbadaną zmianą epigenetyczną, która powoduje mutacje genetyczne prowadzące do karcynogenezy. 150 Wykazano, że demetylacja DNA zmniejsza ryzyko raka, zapobiegając hipermetylacji supresora guza lub przerzutom. 151
Obecnie istnieje kilka dostępnych w handlu inhibitorów nukleozydowych DNMT, takich jak azacytydyna (5aza, Vidaza ® ) i decytabina (5azadC, Dacogen™); 150 jednak takie leki mają wiele skutków ubocznych spowodowanych ich niską specyficznością. 151 Dlatego też istnieje potrzeba poszukiwania alternatywnych podejść do demetylacji DNA.
Promieniowanie THz może być stosowane jako inhibitor epigenetyczny w leczeniu raka ze względu na jego zdolność do powodowania ukierunkowanej demetylacji DNA, podobnie jak leki demetylujące, wraz z łatwą kontrolą energii promieniowania. 152
Demetylacja jest związana z rezonansową absorpcją promieniowania THz o dużej mocy przy charakterystycznym piku 1,65 THz związanym z komórkami nowotworowymi i przypisywanym wiązaniom metylo-DNA.
Cheon i in. 152 zastosowali rezonansowe promieniowanie THz do dysocjacji wiązań metylo-DNA i zmniejszenia całkowitej metylacji DNA. Stopień metylacji wewnątrz komórek czerniaka zmniejszył się o około 10% do 15%, powodując powstanie od 5 do 8 miejsc abazowych [miejsc apurynowych/apirymidynowych (AP)] na105bp. Było to znacznie mniej w porównaniu z DNA uszkodzonym przez promieniowanie podczerwone. 152
Efekty termiczne ekspozycji na THz są również stosowane w leczeniu raka, ale są mniej zbadane. Terapia hipertermiczna polega na podgrzaniu tkanki guza (od 40°C do 45°C) w celu zabicia komórek guza. 154 Uważa się, że tolerancja ciepła normalnych komórek jest lepsza niż komórek rakowych ze względu na słabszy przepływ krwi i gorsze chłodzenie w obszarach guza. Ponadto hipertermia sprawia, że komórki rakowe są bardziej wrażliwe na promieniowanie i terapię lekową.
Aktualne osiągnięcia spektroskopii THz w diagnostyce i leczeniu raka skóry przedstawiono na rysunkuTabela 2i wRyc. 9.
Efekty promieniowania THz o niskiej mocy nie są szkodliwe, ale są zdolne do wywoływania pewnych reakcji biologicznych na poziomie ekspresji genów.
Odkrycie to otwiera perspektywy na wykorzystanie promieniowania THz w stymulacji i kontroli różnych procesów w żywej tkance skóry związanych z regeneracją uszkodzeń i leczeniem raka.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8837828/
Promieniowanie THz jest również stosowane w leczeniu chorób, w tym różnych nowotworów. Jednym z największych wyzwań w medycynie onkologicznej jest celowanie w komórki złośliwe przy jednoczesnym celowaniu w zdrowe komórki. Większa zawartość wody w komórkach rakowych niż w zdrowych komórkach i wysoka absorpcja THz przez cząsteczki wody umożliwiły leczenie ich promieniami THz oprócz wykrywania komórek rakowych.
Widmo molekularne cząsteczek zaangażowanych w metabolizm komórkowy, takich jak NO, CO, O2, CO2, OH itd. mieści się w zakresie częstotliwości THz. 62 Podtlenek azotu jest nie tylko ogólnym regulatorem procesów metabolicznych i fizjologicznych w przestrzeni międzykomórkowej i organizmach żywych, ale także sygnałem molekularnym we wszystkich ludzkich i zwierzęcych narządach i tkankach w interakcji międzykomórkowej. 57 W związku z tym wiele terapii jest wykonywanych przy użyciu THz w oparciu o kontrolę NO w tkance. W Tabela 2 podsumowano niektóre zastosowania terahercowe w leczeniu nowotworów, chorób łagodnych i chorób nienowotworowych.
Pozostałe badania na temat THz:
https://www.nature.com/articles/s41378-023-00612-1
https://www.frontiersin.org/journals/bioengineering-and-biotechnology/articles/10.3389/fbioe.2022.1055232/full
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(21)01456-
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8837828/
Wprowadzenie: Fale terahercowe (THz) o częstotliwościach w zakresie od 0,1 do 10 THz to promieniowanie elektromagnetyczne o rosnącym zastosowaniu w różnych dziedzinach nauki i technologii. Atrakcyjne cechy tego promieniowania przyniosły wiele nowych możliwości diagnostyki medycznej i leczenia ze znacznymi zaletami w porównaniu z innymi konwencjonalnymi metodami.
Metody: W tym artykule przedstawiamy przegląd nowszych raportów na temat praktycznych zastosowań promieniowania THz w diagnostyce, bioczujnikach i leczeniu klinicznym. Przegląd obejmuje diagnostykę raka piersi, skóry, jamy ustnej, szyjki macicy, płuc, jelita cienkiego, prostaty, okrężnicy i żołądka, ocenę biocząsteczek, wykrywanie mutacji genetycznych, określanie głębokości oparzenia, diagnostykę próchnicy zębów, cukrzycy i stanów emocjonalno-psychologicznych, ocenę wody rogówkowej w celu diagnozowania chorób wzroku i monitorowania gojenia się ran. Ponadto obejmuje on zastosowanie terapii THz w zmniejszaniu rozmiaru guza, leczeniu raka skóry i gojeniu ran po oparzeniach, chorób sercowo-naczyniowych, nabłonka rogówki, dławicy piersiowej i ogrzewania THz.
Wyniki: W niniejszym przeglądzie podkreślono potencjał fal THz jako nowego narzędzia w diagnostyce klinicznej i leczeniu.
Wnioski: Artykuł przedstawia kompleksowe zrozumienie wykonalnego zastosowania fal THz w celach klinicznych i jego zalet w porównaniu z innymi konwencjonalnymi narzędziami.
Promieniowanie terahercowe może wywoływać efekty cieplne i podnosić temperaturę. 67 , 68 Promieniowanie THz o większej mocy i dłuższym czasie trwania może zapewnić pierwsze efekty cieplne wpływające na komórki zwierzęcia, a następnie możliwe jest zniszczenie komórek rakowych poprzez wykorzystanie efektów cieplnych promieniowania THz. 69
Uraz reaguje na femtosekundowe promieniowanie THz, wyrażając swój profil mRNA. Analiza prostego profilu genomu w zmianach skórnych napromieniowanych impulsami THz pokazuje, że reakcją urazu na promieniowanie jest wzrost transformującego czynnika wzrostu beta (TGF-β). Wstrzyknięcie uszkodzonego udowego THz do skóry myszy powoduje opóźnienie gojenia z powodu regulacji w górę TGF-β w pobliżu powierzchni skóry. Innymi słowy, udowe promieniowanie THz, zwiększając aktywność TGF-β w genach docelowych, inicjuje sygnał quasi-urazowy w skórze, który zakłóca proces gojenia się urazu. Liczba genów zależnych od TGF-β, takich jak Bmp2, Cd44, Thbs1 i Serpine1, również ulegnie zmianie ze względu na promieniowanie THz
Amini T, Jahangiri F, Ameri Z, Hemmatian MA. Przegląd wykonalnych zastosowań fal thz w diagnostyce medycznej i leczeniu. J Lasers Med Sci . 2021;12:e92. doi:10.34172/jlms.2021.92.
Podstawą działania mezoterapii bezigłowej są dwa kluczowe procesy technologiczne:
Elektroporacja to proces, w którym na komórki skóry działają krótkie impulsy elektryczne. Te impulsy tworzą w błonach komórkowych mikrokanaliki, które ułatwiają przenikanie substancji aktywnych do wnętrza komórek. Dzięki temu, składniki odżywcze, witaminy, peptydy, kwas hialuronowy czy antyoksydanty mogą dotrzeć do głębszych warstw skóry, gdzie mogą działać skuteczniej.
Elektroforeza to proces, w którym pod wpływem pola elektrycznego cząsteczki aktywnych substancji są przemieszczane przez warstwy skóry. To zjawisko pozwala na jeszcze głębsze i bardziej precyzyjne wprowadzanie preparatów do miejsc, które tego potrzebują.
Choroba Alzheimera (AD) jest postępującą chorobą neurodegeneracyjną charakteryzującą się odkładaniem się amyloidu-β (Aβ), splątkami neurofibrylarnymi, neurozapaleniem i neurodegeneracją w mózgu. W ostatnich latach, biorąc pod uwagę niezaspokojone korzyści terapii farmakologicznych, terapia niefarmakologiczna stała się gorącym punktem badań nad interwencją w AD. Fale terahercowe (THz) o zakresie między mikrofalami i podczerwienią w widmie elektromagnetycznym i wysokiej przepuszczalności dla szerokiej gamy materiałów mają duży potencjał w dziedzinie bioinżynierii. Jednak ich biologiczne oddziaływanie na ośrodkowy układ nerwowy, zarówno w warunkach fizjologicznych, jak i patologicznych, jest słabo zbadane. W tym badaniu najpierw zmierzyliśmy penetrację fal 0,14 THz przez czaszkę myszy C57BL/6 i stwierdziliśmy, że procent penetracji THz wynosi ~70%, co gwarantuje, że fale THz mogą dotrzeć do odpowiednich obszarów mózgu. Następnie wystawiliśmy mysi model AD APP SWE /PS1 DE9 na powtarzające się fale THz o niskiej częstotliwości na głowie. Wykazaliśmy, że leczenie falami THz znacząco poprawiło upośledzenie funkcji poznawczych i złagodziło neuropatologię AD, w tym odkładanie się Aβ i hiperfosforylację tau u myszy z AD. Ponadto leczenie falami THz skutecznie osłabiło upośledzenie mitochondriów, neurozapalenie i utratę neuronów w mózgu myszy z AD. Nasze odkrycia ujawniają wcześniej niedoceniane korzystne efekty leczenia falami THz w AD i sugerują, że fale THz mogą mieć potencjał do wykorzystania jako nowa interwencja terapeutyczna w tej wyniszczającej chorobie.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37971654/
Kanały potasowe (K) wykazują największą zmienność i najczęstsze zmiany w ekspresji w wielu typach nowotworów, a modulacja kanałów K + może stanowić nowe okno dla terapii nowotworowej. W poprzedniej pracy odkryliśmy, że pole terahercowe (THz) padające wzdłuż osi z o częstotliwości 51,87 THz zwiększyło strumień jonów przez kanały K + . W praktyce trudno jest zapewnić, że padająca fala elektromagnetyczna (EM) jest ściśle równoległa do kierunku przepływu jonów w kanale. W tym artykule odkryliśmy, zmieniając kierunek przyłożonego pola elektrycznego, że fala EM o określonej częstotliwości ma największy strumień jonów, gdy kierunek padania jest wzdłuż przepływu jonów, i najmniejszy strumień jonów, gdy kierunek padania jest prostopadły do przepływu jonów, i że ogólnie fala EM o tej częstotliwości wzmacnia przepływ jonów w kanale K + . Zmiany w kierunku pola przyłożonego przy określonej częstotliwości wpływają na stabilność kąta dwuściennego φ reszty GLY77 i zmieniają mechanizm przenikania jonów w obszarze filtra selektywności (SF), wpływając w ten sposób na strumień jonów. Dlatego częstotliwość ta może być używana do modulacji strumieni K + przez fale THz, aby wywołać szybką apoptozę w przeładowanych potasem komórkach nowotworowych. W związku z tym podejście to stanowi ważne narzędzie w leczeniu raka i oczekuje się, że będzie stosowane w terapii praktycznej.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38203598/
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378111923000598
•
3
Zadzwoń do nas
Medi-Care, Covid Test, wlewy dożylne, kroplówki witaminowe, medycyna estetyczna, USG, hipnoza, psychoterapia
.