Digital Tهينك Tank (DTT)

أول ملاحظة مباشرة لكيفية تفاعل الخلايا مع المجال المغناطيسي

لاحظ العلماء في اليابان لأول مرة كيف تظهر الخلايا الحية المجالات المغناطيسية تتفاعل. يمكن أن يكون بحثك مهمًا في فهم كيفية استخدام الحيوانات ، من الطيور إلى الفراشات ، للمجال المغناطيسي للأرض للتنقل. قد يكون من الممكن أيضًا معرفة ما إذا كانت الحقول الكهرومغناطيسية الضعيفة يمكن أن تؤثر على صحتنا.

العديد من أنواع الحيوانات لديها القدرة على ذلك المغناطيسية، أي لإدراك المجال المغناطيسي للأرض. يستخدمونها للتنقل على الكوكب ، وخاصة المشي لمسافات طويلة. ومع ذلك ، فإن الآليات الكامنة وراء "الحاسة السادسة" المغناطيسية غير مفهومة جيدًا. اتخذ علماء يابانيون من جامعة طوكيو خطوة نحو فهم أفضل للاستقبال المغناطيسي. لاحظوا في مختبرهم كيف تتفاعل الخلايا الحية غير المعدلة وراثيًا مع الحقول المغناطيسية. كانت النتائج في المجلة وقائع الاكاديمية الوطنية للعلوم صدر. يمكن أن يساعدنا عمل الباحثين في فهم كيفية استخدام الحيوانات للمجالات المغناطيسية للملاحة وما إذا كانت هذه المجالات يمكن أن تؤثر على صحة الإنسان.

مصدر الصورة: www.u-tokyo.ac.jp/content/400152121.jpg


استقبال مغناطيسي في الخلايا الحية

لطالما اشتبه العلماء في أن المجال المغناطيسي للأرض يمكن أن يؤثر على سلوك الحيوانات. تم تحفيزهم من خلال الملاحظة البسيطة التي مفادها أن المغناطيس يمكن أن يجذب أو يصد الإلكترونات. وهذا بدوره يسمح باستنتاج أن المجالات المغناطيسية يمكن أن تؤثر على التفاعلات الكيميائية في الخلايا.

عندما يتم إثارة جزيئات معينة بالضوء ، يمكن للإلكترون أن يقفز من واحد إلى آخر ويشكل جزيئين بإلكترونات مفردة ، وهو ما يسمى زوج جذري. يمكن أن توجد الإلكترونات الفردية في إحدى الحالتين اللتين تختلفان في الدوران. عندما يكون للجذور نفس الدوران ، فإن تفاعلاتها الكيميائية اللاحقة تكون بطيئة ، بينما يمكن أن تتفاعل أزواج الجذور ذات السبينات المعاكسة بشكل أسرع. يمكن للمجالات المغناطيسية أن تؤثر على دوران الإلكترونات وبالتالي تؤثر بشكل مباشر على التفاعلات الكيميائية مع أزواج جذرية.

في السنوات الأخيرة ، حدد العلماء العديد من البروتينات كريبتوكروميس الكشف عن هويته. هذه هي مستقبلات ضوئية حساسة للضوء الأزرق توجد في كل من النباتات والحيوانات. كما أنها حساسة للمجالات المغناطيسية.



في التجارب السابقة ، لاحظ العلماء أن التلاعب الجيني لـ كريبتوكروميس في ذباب الفاكهة والصراصير المغناطيسية "حاسة سادسةأظهرت دراسات أخرى أن الملاحة المغناطيسية الأرضية في الطيور والحيوانات الأخرى ناتجة عن الضوء الضروري لتشكيل الجذور المذكورة أعلاه. ولكن لم يقم أحد بقياس التفاعلات الكيميائية داخل الخلية الحية التي تنطوي بشكل مباشر على التغيير بسبب المجال المغناطيسي .

تألق الخلية

عمل وودوارد وزملاؤه مع خلايا هيلا ، وهي خط خلوي مشتق من خلايا سرطان عنق الرحم شائع الاستخدام في المعامل البحثية. كان العلماء مهتمين بشكل خاص بالحاضرين فيها وحدات فرعية كريبتوكروم، المسمى flavin ، والذي يتألق بشكل طبيعي عند تعرضه للضوء الأزرق.
عادةً ما تستخدم الخلايا الفلافين لاكتشاف الضوء ، لكنها أيضًا أعطت العلماء طريقة رائعة للقيام بذلك المغناطيسية للتحقيق. ذلك لأن الظروف المختلفة يمكن أن تؤثر على كمية الضوء المنبعث منها ، بما في ذلك المجالات المغناطيسية. عندما يسقط الضوء على الفلافين ، فإن الفلافين ينبعث ضوءه الخاص أو ينتج أزواج جذرية. يعتمد التألق على مدى سرعة تفاعل الأزواج الجذرية.

كان فريق جامعة طوكيو يأمل في مراقبة الاستقبال المغناطيسي البيولوجي من خلال مراقبة التألق الذاتي للخلايا عند إضافة مجال مغناطيسي اصطناعي إلى بيئتها.

وفقًا لمؤلفي الدراسة ، فإن التألق الذاتي شائع في الخلايا. الى تألق ذاتي فلافين وللعزل ، استخدم الباحثون الليزر لإضاءة الخلايا بضوء ذي طول موجي محدد ، ثم قاسوا الأطوال الموجية للضوء المنبعث من الخلايا للتأكد من مطابقتها للقيم المميزة للتألق الذاتي للفلافين.

التجارب

تم تشعيع الخلايا بالضوء الأزرق لمدة 40 ثانية تقريبًا. قام الباحثون بإشعاع الخلايا بمجال مغناطيسي كل أربع ثوان وقاسوا التغيرات في شدة التألق. أظهر تحليل البيانات المرئية من التجارب أن تألق الخلايا انخفض بنحو 3,5٪ في كل مرة يمر فيها المجال المغناطيسي عبر الخلايا.