Quando íons de movimento rápido cruzam caminhos com grandes biomoléculas, as colisões resultantes produzem muitos elétrons de baixa energia que podem ionizar ainda mais as moléculas. Para compreender totalmente como as estruturas biológicas são afetadas por esta radiação, é importante para os físicos medirem como os elétrons são espalhados durante as colisões. Até aqui, Contudo, a compreensão do processo pelos pesquisadores permaneceu limitada. Em nova pesquisa publicada em EPJ D , pesquisadores na Índia e na Argentina, liderado por Lokesh Tribedi no Instituto Tata de Pesquisa Fundamental, determinaram com sucesso as características da emissão de elétrons quando íons de alta velocidade colidem com a adenina - uma das quatro principais nucleobases do DNA.

Uma vez que os íons de alta energia podem quebrar fitas de DNA à medida que colidem com eles, as descobertas da equipe podem melhorar nossa compreensão de como os danos da radiação aumentam o risco de desenvolvimento de câncer dentro das células. Em seu experimento, eles consideraram a 'seção transversal diferencial dupla' (DDCS) da ionização de adenina. Este valor define a probabilidade de que elétrons com energias e ângulos de espalhamento específicos sejam produzidos quando íons e moléculas colidem de frente, e é fundamental para compreender até que ponto as biomoléculas serão ionizadas pelos elétrons que emitem.

Para medir o valor, Tribedi e seus colegas prepararam cuidadosamente um jato de vapor da molécula de adenina, que eles cruzaram com um feixe de íons de carbono de alta energia. Eles então mediram a ionização resultante através da técnica de espectroscopia eletrônica, o que lhes permitiu determinar as emissões de elétrons da adenina em uma ampla gama de energias e ângulos de espalhamento. Subseqüentemente, a equipe poderia caracterizar o DDCS da colisão de íons de adenina; produzindo um resultado que concordou amplamente com as previsões feitas por modelos de computador baseados em teorias anteriores. Suas descobertas podem agora levar a avanços importantes em nosso conhecimento de como as biomoléculas são afetadas pela radiação iônica de alta velocidade; potencialmente levando a uma melhor compreensão de como o câncer nas células pode surgir após danos por radiação.