Bilim Adamları İnsan Hücrelerinin Yıldırımdaki Kadar Güçlü İçsel Elektrik Alanlarına Sahip Olduklarını Keşfetti

Bilim Adamları İnsan Hücrelerinin Yıldırımdaki Kadar Güçlü İçsel Elektrik Alanlarına Sahip Olduklarını Keşfetti

Yeni geliştirilen voltaja – hassas nanoparçacıklar kullanarak, araştırmacılar hücrelerin içindeki daha önce bilinmeyen elektrik alanlarının yıldırımın ürettiği elektrik alanları kadar güçlü olduğunu keşfettiler. Daha önce, hücre zarlarındaki elektrik alanlarını ölçebilmek mümkün olmuştu, hücrelerin ana gövdesi içindeki elektrik alanları ölçülememişti. Bilim adamları hücrelerin içsel bir elektrik alanına sahip olduklarını bile bilmiyordu.

Bu keşif hücre araştırmacıları için şaşırtıcı oldu. Bilim adamları inanılmaz güçlü alanlara neyin neden olduğunu veya neden orada olduklarını bilmiyor. Ama şimdi yeni voltaja – hassas boyalar gibi nanoaletler kullanarak, en azından bu elektrik alanlarını ölçmeye başlayabiliyorlar. Araştırmacılar bu minik ama güçlü elektrik alanlarını inceleyerek kanser gibi hastalık durumları ile ilgili daha fazla bilgi öğrenebileceklerine inanıyorlar.

Profesör Raoul Kopelman’ın başkanlık yaptığı Michigan Üniversitesi araştırmacıları voltaja – hassas boyaları sadece 30 nanometre çapındaki polimer kürelere yerleştirdiler. Bu nano parçacıkları beyin – kanseri hücrelerinin içsel sıvısında test ederek, Kopelman elektrik alanlarının 15 milyon volt/mt kadar güçlü olduğunu keşfetti, bu alan yıldırımda bulunan elektrik alanından beş kat güçlü. Ancak, bu keşif inanılmaz ilginç olmanın ötesine geçiyor; bulgu muhtemelen araştırmacıların hastalıklara bakma şeklini değiştirecek.

Kanserde Nanoteknoloji İçin Ulusal Kanser Enstitüsü Birliği’nin yöneticisi Piotr Grodzinski “Çok lokal bir seviyede hücresel değişimlere bakmanızı sağlayan bir araç geliştirdiler” dedi. Grodzinski kanser araştırmalarında birçok gelişmenin son birkaç yılda proaktif olmak yerine “reaktif” olduğuna inanıyor. Kanser tedavilerinin ilerlemiş olmasına rağmen, ilk yerinde hücresel seviyede kanserin ve diğer hastalıkların ilerleme şekli hala çok iyi anlaşılmadı. Daha iyi bir anlayış ile, araştırmacılar teşhis ve bakımı geliştirebilirler. “Bu gelişme hastalığın nasıl geliştiğini anlamak için nanoölçekli araçlar kullanmaya başlama girişimini sunuyor” dedi Grodzinski.

Kopelman kapsüllenmiş hidrofobik olmayan ve sadece zarın içinde değil hücrenin herhangi bir yerinde işleyebilen voltaja – hassas boyalar geliştirdi. Kapsüllenmiş boyalarını hücrede büyük bir kontrol ile yerleştirmek mümkün olduğu için, Kopelman onları voltmetreler bağladı. “Nano voltmetreler [hücresel] çevreyi rahatsız etmez ve onları nereye koyduğunuzu kontrol edebilirsiniz” diyor.

Hücre zarlarındaki güçlü elektrik alanlarının varlığı hücre biyolojisinin temel gerçeği olarak kabul edilir. Ancak, hücrelerin içsel elektrik alanlarına sahip olduğu gerçeği bütünüyle yeni bir açıklamadır. Bilim adamları önceden içsel hücresel enerji alanlarının varlığını bilmiyordu ve sadece fenomeni anlamanın erken aşamasındalar. Kopelman bulduğu sonuçları bu ay Amerikan Hücre Biyolojisi Topluluğunun yıllık toplantısında sundu. Kopelman “Ölçümler ile ilgili şüpheler olmadı” diyor. “Ama bir yorumumuz yok”.

Washington Üniversitesinden Daniel Chu, Kopelman’ın çalışmasının hücrelerin içsel elektrik alanlarına sahip olduğu kavramının kanıtını sağladığını kabul ediyor. “Bu önemli olmalı, ama hiç kimse henüz buna bakmadı” diyor.

http://www.technologyreview.com/Biotech/19841/