Как радиоволны влияют на человека животных и растений

Обновлено: 07.07.2024

Природа подарила человечеству чистый, прозрачный воздух, водоемы и естественный электромагнитный фон, излучаемый как планетой и окружающим космосом, так и животным и растительным миром. Однако, с развитием цивилизации, естественный геомагнитный фон усилился техногенным воздействием. Человек при помощи радиотехнических и радиоэлектронных приборов создал невидимую электромагнитную паутину, в которой мы все находимся. Мощные линии электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, многочисленные радио- и телепередающие станции, космические станции спутниковой связи вызывают электромагнитное загрязнение среды обитания человека. Воздействие ЭМП происходит дома, на работе и даже во время отдыха на природе. Электробытовые приборы, предназначенные облегчить нашу жизнь, стены домов и квартир, пронизанные электрическими проводами, распространяют ЭМП не безвредные для здоровья человека.

Биологическое действие ЭМП.Данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. ЭМП высокой частоты приводят к нагреву тканей организма.

Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП определили наиболее чувствительные системы организма: нервную, иммунную, эндокринную, половую. Биологический эффект ЭМП в условиях многолетнего воздействия накапливается, вследствие чего возможно развитие отдаленных последствий дегенеративных процессов в центральной нервной системе, новообразований, гормональных заболеваний. К электромагнитным полям особенно чувствительны дети, беременные, люди с нарушениями в сердечно-сосудистой, гормональной, нервной, иммунной системах.

Влияние на нервную систему.Нарушается передача нервных импульсов. В результате появляются вегетативные дисфункции(неврастенический и астенический синдром), жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, нарушение сна нарушается высшая нервная деятельность - ослабление памяти, склонность к развитию стрессовых реакций.

Влияние на сердечно-сосудистую систему.Нарушения деятельности этой системы проявляются, как правило, лабильностью пульса и артериального давления, склонностью к гипотонии, болями в области сердца. В крови отмечается умеренным снижением количества лейкоцитов и эритроцитов.

Влияние на иммунную и эндокринную системы.Установлено, что при воздействии ЭМП нарушается иммуногенез, чаще в сторону угнетения. У животных организмов, облученных ЭМП, отягощается течение инфекционного процесса. Влияние электромагнитных полей высокой интенсивности проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему клеточного иммунитета. Под действием ЭМП увеличивается выработка адреналина, активизируется свертываемость крови, снижается активность гипофиза.

Влияние на половую систему. Многие ученые относят электромагнитные поля к тератогенным факторам. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша. Наличие контакта женщины с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск врожденных уродств.

Основные источники ЭМП и способы защиты от их воздействия.

Источниками электромагнитных полей являются атмосферное электричество, геомагнитные поля, промышленные установки, радиолокация, радионавигация, средства теле- и радиовещания, бытовые приборы, внутренние электрические сети в домах. Излучаемое ими поле разнится в зависимости от конкретных моделей - чем выше мощность прибора, тем больше создаваемое им магнитное поле.

Достаточно актуальным является вопрос биологической безопасности сотовой связи. Однозначного ответа на него ученые до сих пор не дали. Можно отметить лишь одно: за все время существования сотовой связи ни один человек не получил явного ущерба здоровью из-за ее использования. Исходя из технологических требований построения системы сотовой связи, основная энергия излучения (более 90%) сосредоточена в довольно узком луче, который всегда направлен в сторону и выше прилегающих построек. В режиме разговора излучение сотового телефона гораздо выше, чем в режиме ожидания. Поле, возникающее вокруг его антенны, усиливается в метро, во время разговора в автомобиле, усиливает его действие металлическая оправа очков.

Персональные компьютеры давно превратились в одну из самых важных вещей в доме среднестатистического жителя любой из развитых стран мира. Очень часто приходится пользоваться компьютером по месту работы. По статистике, около 30% населения большую часть рабочего времени проводят за компьютером, кроме того, значительная часть пользователей имеет контакт с ПК дома. В связи с этим у многих возникает вопрос о вредных факторах, влияющих на человека при работе на компьютере и способах защиты от них. Считается, что наиболее опасно излучение монитора, являющегося источником электромагнитного, рентгеновского, инфракрасного, ультрафиолетового излучений. Однако, опасными в этом плане могут оказаться только довольно старые, выпущенные 5-7 лет назад мониторы. Они являются источниками ЭМИ сверхнизкой частоты, но не больше, чем другие электроприборы. Уровень рентгеновского излучения монитора намного меньше, чем естественный радиационный фон. А уровни инфракрасного и ультрафиолетового излучений монитора ничтожны по сравнению с электрическими лампами. Но даже в этом случае можно отдельно приобрести защитный экран. Современные жидкокристаллические (плоские) экраны и переносные компьютеры-ноутбуки вообще не излучают - у них другой принцип действия.

Для исключения или уменьшения уровней воздействия ЭМП на организм человека важно выполнять ряд простых рекомендаций:

- исключение длительного пребывания в местах с повышенным уровнем магнитного поля промышленной частоты

- грамотное расположение мебели для отдыха, обеспечивающие расстояние 2-3 метра до электрораспределительных щитов, силовых кабелей, электроприборов

- при приобретении бытовой техники обращайте внимание на информацию о соответствии прибора требованиям санитарных норм

- использование приборов меньшей мощности

- не пользоваться сотовым телефоном без необходимости, не разговаривать непрерывно более 3-4 минут

- использовать в автомобиле комплект hands-free, размещая его антенну в геометрическом центре крыши.

Люди уже не могут отказаться от электростанций, железных дорог, самолетов, автомобилей, от других завоеваний цивилизации, даже если идет речь о собственном здоровье. Задача состоит в том, чтобы минимизировать вредные техногенные воздействия на окружающую среду и ознакомить общество с конкретной экологической опасностью и выработать механизм защиты.

При производстве и эксплуатации генераторов высоких, ультравысоких и сверхвысоких частот следует различать два основных вида воздействия лучистой энергии на человека:
а) Во время работы рядом или с генераторами высоких частот длины излучаемых волн находятся в диапазоне от нескольких метров до нескольких километров. Поэтому обычное расстояние от источника излучений волн до рабочего места значительно меньше, чем длина излучаемой волны. Частота таких изменений соответствует частоте, с которой работает генератор. Интенсивность воздействующих полей измеряется в величинах их напряженности — электрического в вольтах на метр (V/м) и магнитного в амперах на метр (А/м).

б) При работе у генераторов сверхвысоких частот (от сотен миллионов до десятков тысяч миллиардов колебаний в секунду) длины излучаемых волн короче 1 м. Поэтому обычное расстояние от источников излучения волн до рабочего места больше, чем длина излучаемой волны. Кроме того, линейные размеры тела человека становятся уже большими, чем длина волны. В этом случае человек подвергается облучению потока энергии волн. Интенсивность облучения измеряется в величинах плотности потока мощности волн, выражаемой в милливаттах или микроваттах на квадратный сантиметр (mw/см2 или (xw/cm2).

Высокочастотные и ультравысокочастотные генераторы применяются в промышленности для термической обработки металлов (нагрев металлических изделий для штамповки и закалки, плавка металлов и т. д.), для нагрева диэлектрических материалов (сушка древесины, нагрев пластмасс и т. д.), для стерилизации пищевых продуктов в консервной промышленности, в физиотерапии и ряде других областей.

Источником создания высокочастотных электрических и магнитных полей на рабочих местах у генераторов могут являться следующие элементы генератора: колебательный контур, индуктор, высокочастотный трансформатор и конденсатор, фидерные линии и пр.

Величины полей на различных расстояниях от генератора зависят от мощности генератора и степени экранировки источников излучения. Измерения показывают, что на рабочих местах у высокочастотных генераторов величины напряженности электрических и магнитных полей могут колебаться от нескольких вольтметров и амперметров до сотен этих единиц.

Сверхвысокочастотные генераторы используются в радиолокации, радиорелейных линиях связи и т. д. Источниками излучения волн на рабочих местах у генераторов могут быть излучающие антенны и другие элементы генератора, по которым распространяется энергия волн. В зависимости от мощности генераторов и степени экранировки источников излучений волн величины интенсивности облучения на рабочих местах могут колебаться от сотых долей милливатт до нескольких милливатт на 1 см2.

Поля высоких и ультравысоких частот создают в тканях человека высокочастотные ионные токи. Токи, возникающие при больших напряженностях полей, вызывают непосредственный нагрев тканей. Наряду с этим они могут оказывать на организм человека сложное воздействие, механизм которого пока еще недостаточно выяснен. Волны, создаваемые у генераторов сверхвысоких частот, поглощаются в поверхностных слоях тела человека — на глубине до нескольких сантиметров, вызывая возникновение ионных токов, а также колебания дипольных молекул воды, содержащихся в тканях. При достаточно большой интенсивности облучения поглощение волн вызывает нагрев тканей. Наряду с этим они также могут оказывать и более сложное воздействие на организм человека.

Эти расстройства проявляются в повышенной утомляемости, головной боли, раздражительности, сонливости и ряде других симптомов. Отмечается также замедление пульса, понижение кровяного давления. При воздействии волн, соответствующих сверхвысоким частотам, отмечаются аналогичные изменения в организме, но более ярко выраженные. Кроме того, при большой интенсивности облучения возможны изменения в хрусталике глаза. Функциональные расстройства, возникающие у человека, довольно быстро исчезают после прекращения работы в условиях воздействия (через 3—4 недели). Только очень интенсивное облучение может вызвать в отдельных случаях необратимые изменения со стороны нервной и сосудистой систем.

Профилактика. В качестве средств защиты от действия полей высоких и ультравысоких частот рекомендуется экранировка источников излучения при помощи сетчатого металла - решетки Фарадея или листа цельного металла. При работе с генераторами сверхвысоких частот в качестве средств защиты от излучаемых волн можно применять (при испытании генераторов):
а) замену излучающих антенн поглотителями энергии волн;
б) экранировку источников излучения волн;
в) при остронаправленном излучении волн—щиты из материала, поглощающего энергию волн;
г) для защиты глаз рекомендуется пользоваться специальными очками из мелкой латунной сетки.

В целях предупреждения профессиональных заболеваний следует проводить предварительные медицинские осмотры лиц, направляемых на работу с генераторами сантиметровых волн, а также периодические медицинские осмотры не реже одного раза в год, уделяя особое внимание состоянию сердечно-сосудистой и нервной систем, а также состоянию органа зрения. В отдельных случаях, по медицинским показаниям, периодический медицинский осмотр следует проводить чаще. Так как функциональные изменения в организме, возникающие при воздействии сантиметровых волн, исчезают обычно при прекращении работы в условиях облучения, то при периодических медицинских осмотрах может быть установлена необходимость временного перевода на другую работу (не связанную с облучением).

Добрый день, друзья! Приветствую Вас на нашем обучающем Интернет-портале “С компьютером на “ТЫ”. Сегодня я постараюсь ответить на вопрос, который волнует большинство из нас – Как влияют радиоволны на наш организм?

Земной шар опутан сложной паутиной радиоволн. Их опасность (или безопасность) является темой пристального изучения учеными-физиками и дискуссий простых людей. Нет, пожалуй, ни одного компьютерного журнала и веб-сайта, где бы не обговаривалось влияние радиоволн на организм человека. Множество исследований проводилось разными государствами, их число измеряется десятками тысяч. Однако, однозначного ответа о том, что вредное влияние радиоволн на здоровье человека имеет место быть, до сих пор получить не удалось.

Чтобы понимать, о чем говорят ученые и почему эта тема так волнует большинство жителей планеты, следует разобраться в самой сути радиоволн.

Что такое радиоволны?

Это электромагнитное излучение, при помощи которого в радиосетях происходит передача данных. Оно переносит энергию через пространство. Длина волны имеет очень большой диапазон, она распространяется со скоростью света (300 000 км/сек). Радиочастотный спектр, используемый государством, определяется его регламентом, а также международными соглашениями. Частотам радиоволн присваивают условные названия. Они зависят от их длины и распределяются между определенными службами. Россия использует радиочастотный спектр в диапазоне 100 кГц — 300 ГГц.

Электромагнитные поля разделяются на 2 вида:

1. Постоянное . Самый яркий пример — электромагнитное поле Земли. Оно генерируется источниками, находящимися внутри нее. Среди ученых по геомагнетизму получила широкое распространение следующая версия: магнитное поле образуется в токах жидкого металлического ядра планеты. В тех местах, где оно имеет вертикальное направление, находятся магнитные полюсы — северный и южный. А прямая, которая проходит через них — это магнитная ось.

2. Переменное . Распространяется волнами, которые можно сравнить с волнами на воде. В отличие от постоянного, имеет способность отделяться от своего источника, распространяться в свободном пространстве и существовать отдельно. Со скоростью света вместе с ним переносится его масса и импульс.

Параметры радиоволн

Частота . Определяет, сколько колебаний радиоволны происходит за единицу времени в 1 сек. То есть, сколько раз изменяется величина поля за 1 секунду. Измеряется в герцах (Гц). 1 Гц означает 1 колебание в секунду. Соответственно, 1 МГц — это миллион колебаний радиоволны в секунду.
Длина волны . Когда радиоволны находятся в одинаковой фазе, можно определить расстояние между 2-мя точками, соответствующих этим фазам. Это значение и называется длиной волны, оно измеряется в метрах. Чем больше частота, тем меньше длина волны.
Амплитуда . Показывает размах колебаний радиоволны относительно положения равновесия. Она убывает с увеличением расстояния.
Модуляция . При помощи этого процесса волны несут звуковой сигнал. Он усиливается и передается в динамик. Она существует 2-х видов: частотная (ЧМ) и амплитудная (АМ).

По каким параметрам различается воздействие радиоволн на организм?

1. Термическое действие можно объяснить на примере человеческого тела: встречая на пути препятствие — тело человека, волны проникают в него. У человека они поглощаются верхним слоем кожи. При этом, образуется тепловая энергия, которая выводится системой кровообращения.

2. Нетермическое действие радиоволн . Типичный пример — волны, исходящие от антенны мобильного телефона. Здесь можно обратить внимание на опыты, проводимые учеными с грызунами. Они смогли доказать воздействие на них нетермических радиоволн. Однако, не сумели доказать их вред на организм человека. Чем успешно и пользуются и сторонники, и противники мобильной связи, манипулируя сознанием людей.

Негативное действие на мозг человека, его детородную функцию, состав крови и нервную систему учеными не доказано. Однако, регулярно медицинские общества Америки высказывают свои предположения о вредном действии радиоволн на сперматозоиды, объясняя это их возможным повреждением. При этом, другие исследования, проведенные компетентным в этом вопросе ученым, профессором Фальзоном, опровергли эти заявления. Также он заявил, опираясь на факты, о намеренной фальсификации результатов одной из сотрудниц.

Встречая на своем пути электроприборы, радиоволны проникают в них и могут оказаться причиной сбоя их работы. Например, чтобы люди, живущие с кардиостимулятором, не пострадали от радиоволн, в мире введено пороговое значение, которое запрещено превышать любому радиопередатчику.

Как можно защититься?

И все же, люди не ждут, когда ученые докажут им негативное влияние радиоволн на организм, они ищут способы защититься от него. При этом, особо эффективных пока не существует. Единственный действенный метод — находиться от них дальше. Доза излучения снижается пропорционально расстоянию: тем меньше, чем дальше от излучателя находится человек.

Как защититься от мобильного телефона, не отказываясь от него?

Существуют правила и нормативы, которыми определяется безопасная работа мобильного телефона. Причем, если в Европе они характеризуются степенью теплового воздействия на человека (например, во время разговора может нагреться ухо), обозначаемое SAR, то в России эти параметры измеряются плотностью потока энергии радиоволны (ППЭ).

Приобретая мобильный телефон, следует смотреть параметры именно этих значений. Они указываются в паспорте к телефону. Максимально допустимые:

SAR 2 Вт/кг. Это означает не более 2 Вт на 1 кг веса человека.
ППЭ 10 мкВт/кв.см.

Для разговора по телефону следует использовать беспроводную гарнитуру и выбирать параметры с допустимыми нормами излучения.

Стоит ли опасаться антенны операторов связи?

Люди скептически относятся к радиопередающим антеннам, которые устанавливают операторы мобильной связи для обеспечения своих услуг. Термическое воздействие на человека от этих устройств исключено ввиду того, что радиоволны распространяются в разные стороны. Суммарная их частота не превышает 100 Вт. Нетермическое воздействие изучали еще в 2006 г. австрийские ученые от медицины. Они отметили связь между нахождением людей вблизи от антенны и нарушением у них сна, а также наличием головных болей. Однако, выяснился факт самовнушения: чем больше люди внушали себе, что антенна им вредит, тем больше у них болела голова.

Как быть с бебифоном?

Радиоустройство, применяемое в рамках одного помещения для того, чтобы мама могла услышать плач ребенка имеет частоту 445 МГц. Волны излучаются лишь в тот момент, когда ребенок плачет. В остальное время устройство их даже не излучает. Также оно не находится в непосредственной близости к малышу, поэтому говорить о термическом воздействии не приходится. Нетермические воздействия радиоволн учеными не определены.

DECT-телефоны.

Базовая станция излучает энергию лишь во время звонка. Их максимальная мощность достигает 250 мВт. Термическое воздействие значительно меньше, если сравнить с мобильным телефоном. При этом, импульсы очень короткие, что не может оказывать какое-либо вредное влияние на организм человека. Исследования не смогли привести в качестве примеров и доказательств правдивые результаты по поводу возникновения онкологических заболеваний головного мозга. Излучение DECT-телефонов не превышает 4 % от допустимой нормы.

Опасен ли bluetooth?

Наушник беспроводной радиосвязи имеет максимальную мощность излучения 2.5 мВт при допустимой 100 мВт. Отсутствует термическое воздействие. Нетермическое влияние радиоволн на человека ученым не известно.

Сетевые беспроводные устройства

Термическое действие маршрутизатора исключается в связи с достаточным расстоянием до тела человека и малой мощностью. О нетермическом влиянии не имеется конкретных данных, несмотря на регулярные исследования. Максимальная мощность излучения равняется 0.1 Вт при частоте 2400 МГц и 1 Вт при частоте 5400 МГц. Это менее 1 % от нормы.

Бытовые приборы (дрели, пылесосы) образуют эл.магнитные поля вокруг шнура питания при условии неграмотно установленной электропроводки. Чем больше мощность прибора, тем больше его воздействие. Защититься можно их расположением как можно более дальше от людей. Неиспользуемые приборы должны отключаться от сети.

ЛЭПы создают вокруг себя вредное эл.магнитное поле на расстоянии до 50 м. Поэтому, человек и особенно его жилище должны находиться от них не ближе этого значения. Иначе, есть риск проявления болезни Альцгеймера у взрослых и лейкемии у детей.

Мир, который несколько десятилетий назад описывали в своих произведениях фантасты, постепенно воплощается в реальность. Одна из последних разработок — работа американских ученых, опубликованная в недавнем номере Science. Это просто невероятно: исследователи научились с помощью радиоволн понижать уровень глюкозы в крови у подопытных мышей.

Основные предпосылки для работы были таковы. Предположим, нам нужно чего-то добиться от организма — возбуждения определенных нейронов или мышц, выделения железистыми клетками какого-то вещества, и так далее. Как это сделать?

Можно подобрать химические вещества, которые воздействуют на рецепторы в клетках-мишенях или другим способом вызывают нужные нам эффекты. Но тут перед нами встает множество проблем. Во-первых, подходящего вещества может просто не оказаться. Во-вторых, даже если оно есть, оно может иметь неприятные побочные действия, например влиять не только на те клетки, которые нам нужны, но и на другие тоже. В-третьих, если мы работаем с нервной системой, то велика вероятность, что выбранное нами вещество не сможет пройти через гемато-энцефалический барьер, и от него не будет никакого толку.

Что ж, тогда можно сделать дешево и сердито: ткнуть в клетку электродом, пустить по нему ток и тогда (если, конечно, клетка выживет и будет сносно себя чувствовать) добиться определенного эффекта. Метод этот ненадежен, травматичен и имеет огромное количество ограничений и побочных эффектов.

Метод, конечно, хорош, но и у него недостатков множество. Во-первых, это дорого. Во-вторых, нужно заранее выводить специальную линию животных. В-третьих, вживление лазера может быть травматичным, а иногда (если мы решим освещать средний мозг или что-нибудь столь же труднодоступное) и смертельным для подопытного организма.

Например, радиоизлучение. Радиоволны низкой и средней частоты прекрасно проникают сквозь ткани, поскольку поглощение их этими тканями (и влияние на эти ткани) минимально. Другие же субстраты, например металлические наночастицы, наоборот, прекрасно поглощают радиоволны и поэтому от них нагреваются (степень нагрева зависит от размера наночастицы, ее состава и напряженности поля). Поэтому если мы засунем в организм наночастицы, а затем облучим его радиоволнами, то частицы нагреются, а сам организм — нет.

Ну и что? Какая польза нам от того, что где-то внутри животного плавает крохотный горячий кусочек металла?

Как же всего этого добиться? Начнем по порядку.

И вот перед нами стабильная система: наночастицы связаны с рецепторами, сидящими на нужных клетках (и только на них). Теперь достаточно облучить организм радиоволнами, чтобы нагреть наночастицы, вызвать таким образом активацию рецепторов, вход кальциевых ионов в клетку и необходимые клеточные ответы.

Осталось рассказать о конкретных деталях, использованных в данной работе.

В качестве наночастиц использовались наночастицы оксида железа Fe₃O₄ — FeNPs, которые нагреваются при относительно низкой частоте излучения в 465 кГц (нагревания тканей организма при этой частоте практически не происходит). Размер частиц составлял 20 нм, благодаря чему они могли относительно свободно передвигаться по внеклеточному пространству. В ответ на радиооблучение клетки должны были начать вырабатывать инсулин — белковый гормон, главным действием которого является понижение уровня глюкозы в крови.

Вначале исследователи решили проверить, будет ли работать их методика не на целом организме, а хотя бы на отдельных клетках. Для этого они взяли клеточную линию HEK293, в которую, из-за некоторых ее особенностей, очень удобно встраивать новые генетические конструкции. В данном случае эти клетки несли, во-первых, TRPV1-рецепторы с полигистидиновой меткой (TRPV1‑His), а во-вторых — Ca 2+ ‑зависимую систему синтеза инсулина. Иными словами, при увеличении внутриклеточного уровня ионов кальция данные клетки начинали производить инсулин.

Добавив к этой клеточной культуре наночастицы, покрытые антителами к полигистидиновой метке, исследователи облучили получившуюся смесь радиоволнами и. обнаружили сильное повышение уровня вырабатываемого клетками предшественника инсулина — проинсулина, а также уровня инсулиновой мРНК. Методика работала!

Пришло время для экспериментов на животных. Для этого исследователи использовали линию нейроэндокринных клеток PC‑12, которая способна вырабатывать значительные количества белков.

В эти клетки исследователи встроили вышеописанную систему TRPV1‑His‑Ins (то есть Ca 2+ ‑зависимо вырабатывающую инсулин и содержащую TRPV1 с гистидиновой меткой), а затем имплантировали эти клетки голым мышам (см. nude mouse; у этих мышей очень слабая иммунная система, поэтому их организм почти не отторгает пересаженные клетки). Клетки прижились и начали делиться, что привело к развитию у животных опухолей.

Затем опытным мышам в опухоль инъецировали наночастицы, а контрольным — физиологический раствор. После этого животных облучили радиоволнами и проверили уровень инсулина и глюкозы у них в крови. Уровень инсулина повышался, а уровень глюкозы падал (рис. 2) — это означало, что система работает и на целом организме.

Рис. 2. Под действием радиоволн (RF) в крови подопытных мышей падает уровень глюкозы. График, маркированный черными квадратиками, — опытные мыши, которым инъецировали наночастицы. График, маркированный белыми квадратиками, — контрольные мыши, которым инъецировали физраствор. По горизонтальной оси — время в минутах. По вертикальной оси — изменение уровня глюкозы в крови по сравнению с первоначальным в миллиграммах на децилитр. Изображение из обсуждаемой статьи в Science

Результаты были блестящими, но исследователям и этого показалось мало. Их угнетало, что разработанная методика требовала либо инкубирования наночастиц с клетками (in vitro), либо инъецирования этих частиц в организм (in vivo). А что если заставить сами клетки производить наночастицы? Эта нереальная на первый взгляд задача на самом деле легко осуществима. Белковый комплекс ферритин, являющийся в клетке основным депо железа, может формировать нечто вроде естественных парамагнитных наночастиц. Кроме того, в недавнем исследовании (K. Ziv et al., 2010. Ferritin as a reporter gene for MRI: Chronic liver over expression of H-ferritin during dietary iron supplementation and aging, PDF, 3 МБ) было показано, что ферритин может без особых последствий в течение длительного времени оверэкспрессироваться в мышином организме. Если ферритин будет плавать внутри клетки, то не надо будет заботиться о том, чтобы он соединился с TRPV1-рецептором, он и так будет находиться где-то рядом. Клетка при этом, конечно, сильно нагреется, и это может оказаться серьезным подводным камнем данной методики. Однако создание практически саморегулирующейся системы, не требующей добавления никаких веществ извне, того стоит.

Рис. 3. Схема работы методики с эндогенными наночастицами. Ферритиновые частицы, нагреваясь от радиоизлучения, передают тепло на рецептор и обеспечивают таким образом приток в клетку ионов кальция. Изображение из обсуждаемой статьи в Science

Итак, исследователи заставили клетки экспрессировать:
1) слегка модифицированный ферритин;
2) TRPV1-рецептор и
3) вышеописанную Ca 2+ ‑зависимую систему экспрессии инсулина.

И в результате после радиооблучения уровень вырабатываемого проинсулина тоже резко повысился! Однако эффективность данной методики была где-то на треть ниже, чем предыдущей, где наночастицы плавали снаружи клетки. Зато эта методика не зависит от инъекций и является, если можно так выразиться, более самодостаточной; кроме того, генетически кодируемые наночастицы дают гораздо больше свободы: можно, например, заставить их экспрессироваться дисперсно по организму, работать в определенном типе клеток и так далее. Методика явно будет совершенствоваться и дальше — например, можно использовать разные наночастицы, которые нагреваются при разной длине волны, чтобы при разных диапазонах радиоизлучения добиваться разных эффектов.

И вот перед нами потрясающая новая методика, которая пятьдесят лет назад разве что снилась фантастам в самых смелых снах. В будущем она сулит человечеству множество благ. В воображении возникают гигантские биореакторы, в которых под действием радиоизлучения культурами клеток производятся сложнейшие вещества; медицина, не требующая ни лекарств, ни операций — ничего, кроме радиоволн; ученые-экспериментаторы, которые вместо кропотливых и дорогостоящих манипуляций всего лишь облучают подопытные организмы радиоволнами, чтобы получить необходимый результат.

Однако помимо этих идиллических картин видятся и другие. Ровные ряды биокиборгов с наночастицами в центре агрессии (в вентролатеральном отделе вентромедиального ядра, см. ventromedial nucleus, Dayu Lin et al., 2011. Functional identification of an aggression locus in the mouse hypothalamus), которые впадают в ярость по повороту рубильника. Радионаркоманы, без конца стимулирующие наночастицы в центре удовольствия. И многие другие ужасы, уже описанные в фантастических романах. Будем надеяться, нам удастся всего этого избежать.

Источник: Sarah A. Stanley, Jennifer E. Gagner, Shadi Damanpour, Mitsukuni Yoshida, Jonathan S. Dordick, Jeffrey M. Friedman. Radio-Wave Heating of Iron Oxide Nanoparticles Can Regulate Plasma Glucose in Mice // Science. V. 336. P. 604–608.

Читайте также: