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首次直接觀察細胞對磁場的反應

日本科學家首次觀察到活細胞如何出現 磁場 反應。 您的研究可能對理解動物(從鳥類到蝴蝶)如何利用地球磁場進行導航至關重要。 也可能找出弱電磁場是否會影響我們的健康。

許多動物都有能力 磁接收,即感知地球的磁場。 他們使用它們來導航地球,尤其是長途遠足。 但是,對磁性“第六感”背後的機制了解甚少。 東京大學的日本科學家朝著更好地了解磁接收邁出了一步。 在他們的實驗室中,他們觀察了未經基因修飾的活細胞對磁場的反應。 結果在雜誌上 訴訟中的國家科學院院士 已發布。 研究人員的工作可以幫助我們了解動物如何利用磁場進行導航以及這些磁場是否會影響人類健康。

圖片來源: www.u-tokyo.ac.jp/content/400152121.jpg


活細胞中的磁感受

長期以來,科學家一直懷疑地球的磁場會影響動物的行為。 簡單觀察到,磁鐵可以吸引或排斥電子,從而激發了它們。 這反過來可以得出這樣的結論,即磁場可以影響細胞中的化學反應。

當某些分子被光激發時,電子可以從一個躍遷到另一個,並形成具有單個電子的兩個分子,即所謂的 自由基對。 各個電子可以兩種狀態之一存在,它們的自旋不同。 當自由基具有相同的自旋時,它們隨後的化學反應會變慢,而成對的具有相反自旋的自由基會更快地反應。 磁場會影響電子的自旋,從而直接影響與自由基對的化學反應。

近年來,科學家已經鑑定出幾種蛋白質 隱色染料 被命名。 這些是在動植物中都發現的對藍光敏感的感光體。 它們也對磁場敏感。



在先前的實驗中,科學家觀察到 隱色染料 在果蠅和蟑螂中磁性第六感其他研究表明,鳥和其他動物的地磁導航是由上述自由基形成所必需的光引起的,但沒有人測量到活細胞內與磁場直接相關的化學反應。 。

細胞自發熒光

Woodward及其同事研究了HeLa細胞,HeLa細胞是宮頸癌細胞衍生的細胞系,通常在研究實驗室中使用。 科學家對其中的科學家特別感興趣 隱色亞基,稱為黃素,當暴露於藍光時會自然發出熒光。
黃素通常用於細胞檢測光,但它們也為科學家提供了一種絕佳的方法 磁接收 去弄清楚。 那是因為各種條件都會影響它們發出的光量,包括磁場。 當光照射在黃素上時,黃素會發出自己的光或產生自由基對。 熒光取決於自由基對的反應速度。

東京大學的研究小組希望通過在細胞周圍添加人工磁場時觀察細胞的自發熒光來觀察生物磁感受。

根據該研究的作者,自體熒光在細胞中很常見。 到 黃素自發熒光 為了隔離,研究人員使用激光以特定波長的光照射細胞,然後測量細胞發出的光的波長,以確保其與黃素自發熒光的特徵值匹配。

實驗

用藍光照射細胞約40秒。 研究人員每四秒鐘用磁場照射細胞一次,並測量熒光強度的變化。 對來自實驗的視覺數據的分析表明,每當磁場穿過細胞時,細胞的熒光就會降低約3,5%。