Pesquisadores do Centro de Fotônica Avançada RIKEN e colaboradores descobriram que a radiação terahertz, contradizendo a crença convencional, pode interromper as proteínas nas células vivas sem matá-las.

Este achado implica que a radiação terahertz, que por muito tempo foi considerado impraticável de usar, pode ter aplicações na manipulação de funções celulares para o tratamento de câncer, por exemplo, mas também que pode haver questões de segurança a serem consideradas. A radiação Terahertz é uma parte do espectro eletromagnético entre as microondas e a luz infravermelha, que costuma ser conhecido como "lacuna de terahertz" devido à atual falta de tecnologia para manipulá-la de forma eficiente. Como a radiação terahertz é interrompida por líquidos e não é ionizante - o que significa que não danifica o DNA da mesma forma que os raios X - está trabalhando para colocá-la em uso em áreas como inspeções de bagagem em aeroportos. Geralmente é considerado seguro para uso em tecidos. Contudo, alguns estudos recentes descobriram que pode ter algum efeito direto no DNA, embora tenha pouca capacidade de realmente penetrar nos tecidos, o que significa que esse efeito seria apenas nas células superficiais da pele.

Um problema que permaneceu inexplorado, Contudo, é se a radiação terahertz pode afetar os tecidos biológicos, mesmo depois de ter sido interrompida, através da propagação de ondas de energia no tecido. O grupo de pesquisa da RAP descobriu recentemente que a energia da luz pode entrar na água como uma onda de choque. Considerando isso, o grupo decidiu investigar se a luz terahertz também poderia ter um efeito como esse no tecido.

Eles optaram por investigar o uso de uma proteína chamada actina, que é um elemento chave que fornece estrutura às células vivas. Pode existir em duas conformações conhecidas como (G) -actina e (F) -actina, que têm diferentes estruturas e funções. A (F) -actina é um longo filamento feito de cadeias poliméricas de proteínas. Usando microscopia de fluorescência, eles observaram o efeito da radiação terahertz no crescimento de cadeias em uma solução aquosa de actina, e descobriu que isso levou a uma diminuição dos filamentos. Em outras palavras, a luz terahertz estava de alguma forma impedindo a (G) -actina de formar cadeias e se tornar (F) -actina. Eles consideraram a possibilidade de que isso foi causado por um aumento na temperatura, mas descobri que o pequeno aumento, de cerca de 1,4 graus Celsius, não foi suficiente para explicar a mudança. Os pesquisadores concluíram que provavelmente foi causado por uma onda de choque. Para testar ainda mais a hipótese, eles realizaram experimentos em células vivas, e descobri que nas células, como na solução, a formação de filamentos de actina foi interrompida. Contudo, não havia sinal de que a radiação causou a morte das células.

Shota Yamazaki, o primeiro autor do estudo publicado em Relatórios Científicos , diz, "Foi muito interessante para nós ver que a radiação terahertz pode ter um efeito sobre as proteínas dentro das células sem matá-las. Estaremos interessados ​​em procurar aplicações potenciais no câncer e em outras doenças."

Chiko Otani, o líder dos grupos de pesquisa, diz, "A radiação Terahertz está chegando a uma variedade de aplicações hoje, e é importante chegar a um entendimento completo de seu efeito nos tecidos biológicos, tanto para avaliar quaisquer riscos quanto para procurar aplicações potenciais. "