Neseniai atliktas tyrimas dokumentuoja, kad gyvi organizmai skleidžia išmatuojamą matomą šviesą – pavienius fotonus, užfiksuotus jautriu vaizdinimu – kuri iš karto nutrūksta po mirties. Tyrėjai stebėjo šį reiškinį seduotose pelėse ir augalų lapuose kontroliuojamomis temperatūros sąlygomis, taip atmesdami šiluminę spinduliuotę. Spinduliavimas koreliuoja su metaboliniu aktyvumu ir reaktyviųjų deguonies formų gamyba. Nors mechanizmas dar nėra iki galo suprastas, rezultatai rodo, kad biofotonų emisija gali būti naudojama kaip ląstelinio gyvybingumo žymuo.
Stebinantis atradimas, kad gyvybė skleidžia matomą šviesą
Kuo gyvi organizmai skiriasi nuo negyvos materijos pačiame fundamentaliausiame lygmenyje? Kalgario universiteto ir Kanados Nacionalinės tyrimų tarybos tyrėjai nustatė, kad gyvi organizmai nuolat skleidžia matomos šviesos fotonus – reiškinį, kuris po mirties nutrūksta.
Naudodami elektronus dauginančias kameras ir krūvinio sujungimo įrenginius (CCD), mokslininkai aptiko pavienius fotonus matomos šviesos ruože iš seduotų pelių ir augalų lapų. Po eutanazijos fotonų skaičius ryškiai sumažėjo, o priešmirtinių ir pomirtinių matavimų rezultatai buvo aiškiai statistiškai atskiriami. Temperatūra buvo kontroliuojama, kad būtų pašalinti trikdantys veiksniai.
Ši biofotonų emisija yra kiekybiškai išmatuojamas fizinis skirtumas tarp gyvų ir mirusių organizmų, suteikiantis tiesioginių įrodymų anksčiau tik teoriniu laikytam reiškiniui.
Kaip mokslininkai aptiko biofotonus prieš mirtį ir po jos
Gyvų organizmų skleidžiamos matomos šviesos aptikimui reikėjo specializuotos instrumentacijos, galinčios kontroliuojamomis laboratorinėmis sąlygomis fiksuoti pavienius fotonus. Tyrėjai naudojo elektronų dauginimo kameras ir krūvio sujungtus įtaisus, kad išmatuotų keturių imobilizuotų pelių skleidžiamą spinduliuotę.
Tiriamieji buvo filmuojami vieną valandą prieš sedaciją ir vieną valandą po eutanazijos, o kūno temperatūra buvo palaikoma artima fiziologinei, siekiant pašalinti šiluminius kintamuosius. Iki mirties nuosekliai buvo aptinkami pavieniai fotonai visame matomos šviesos spektre.
Po eutanazijos atlikti matavimai parodė ryškiai sumažėjusį fotonų skaičių, taip nustatant aiškų kiekybinį atskyrimą tarp gyvos ir mirusios būsenos, pasitelkiant griežtą eksperimentinę metodiką.
Kodėl streso patiriančios ląstelės švyti: reaktyviųjų deguonies formų paaiškinimas
Kad būtų paaiškintos stebimos fotonų emisijos, tyrėjai nustatė, jog reaktyviosios deguonies formos (ROS) yra pagrindinis biologinis šaltinis. Šios nestabilios molekulės natūraliai gaminasi streso patiriančiose gyvose ląstelėse, veikiamose karščio, toksinų, patogenų ar maistinių medžiagų trūkumo.
Kai susikaupia pakankamas vandenilio peroksido kiekis, ROS sąveikauja su lipidais ir baltymais, sukeldamos elektronų sužadinimą. Elektronams grįžtant į pagrindinę būseną, jie išskiria energiją matomos šviesos fotonų pavidalu.
Šis biocheminis mechanizmas paaiškina, kodėl fotonų emisija išlieka ląstelinio streso metu ir nutrūksta po mirties, kai metaboliniai procesai visiškai sustoja, taip pateikdamas kiekybiškai įvertinamą fizinį žymenį, skiriantį gyvas nuo mirusių biologinių sistemų.
Ką biofotonų emisija atskleidžia apie ląstelių sveikatą
Biofotonų emisijų intensyvumas ir pobūdis yra kiekybiškai įvertinamas ląstelių metabolinės būklės ir organizmo gyvybingumo rodiklis. Tyrėjai pastebėjo, kad fotonų išsiskyrimas koreliuoja su oksidacinio streso lygiu – didesnės emisijos rodo padidėjusią reaktyviųjų deguonies formų gamybą, kylančią dėl ląstelių disfunkcijos. Šis ryšys suteikia diagnostinį potencialą: biofotonų „parašų“ matavimas galėtų padėti nustatyti pažeistus audinius dar prieš pasireiškiant įprastiems patologiniams žymenims.
Dramatiškas emisijos greičio sumažėjimas po mirties rodo, kad nuolatinei fotonų gamybai reikalingi aktyvūs metaboliniai procesai. Sudarydami biofotonų pasiskirstymo organizmuose žemėlapius, mokslininkai galėtų sukurti neinvazinius sveikatos vertinimus, leidžiančius anksti aptikti degeneracines būkles ir fiziologinį nykimą.
Medicinos ateitis: biofotonų aptikimas
Atsižvelgiant į pademonstruotą koreliaciją tarp biofotonų emisijos ir ląstelių metabolinės būklės, klinikinės fotonų aptikimo technologijos taikymo sritys nusipelno sistemingo tyrimo.
Elektronų dauginimo kameros potencialiai galėtų stebėti audinių gyvybingumą organų transplantacijos metu, vertinti žaizdų gijimo eigą arba aptikti ląstelių disfunkciją vėžio patikroje.
Fotonų matavimas realiuoju laiku galėtų sudaryti sąlygas neinvaziniam ankstyvam ligų nustatymui dar prieš pasireiškiant simptomams.
Tyrėjai turi nustatyti standartizuotus protokolus, kiekybiškai įvertinančius fotonų emisiją sveikose ir patologinėse būklėse.
Patvirtinimas atliekant ilgalaikius žmonių tyrimus leistų nustatyti diagnostinį jautrumą ir specifiškumą.
Integracija su esamais vaizdinimo metodais galėtų sustiprinti klinikinių sprendimų priėmimą, biofotonų aptikimą pozicionuojant kaip naują biomarkerį ląstelių sveikatos vertinimui ir terapijos stebėsenai.
