Sådan forsinkes tid for celler

Forskere ved Leipzig Universitet, i samarbejde med kolleger fra Tyskland og England, har haft held med reversibelt at bremse cellulære processer. Et hold af biofysikere ledet af professor Josef Alfons Käs og Dr. Jörg Schnauß var i stand til i eksperimenter at vise, at celler kan overføres til slowmotion uden at ændre temperaturen.

Fra et fysisk synspunkt, sådanne muligheder har hidtil kun været tilgængelige i sammenhæng med relativitetsteorien. Forskerne har for nylig offentliggjort deres resultater i det anerkendte tidsskrift Avancerede materialer . Celler er ikke kun vores biologiske byggesten, men også meget dynamisk, aktive systemer. Forskergruppen ledet af professor Käs har haft held med at reducere denne dynamik markant med tungt vand, uden at beskadige cellerne.

"Generelt, mange mennesker kender tungt vand for dets vigtige tekniske anvendelse i atomkraftværker. Vi tog en anden tilgang her og var i stand til at vise, at for celler, tid - eller, mere specifikt, deres dynamik - kan bremses betydeligt i nærvær af tungt vand, sagde Käs, som har helliget sig at forske i cellers og vævs fysiske egenskaber.

Forskningen viste på forskellige biologiske niveauer, at bevægelsen af ​​celler og deres dynamik kun foregik i slowmotion. "Det er meget spændende, at cellulær dynamik kan bremses ved samme temperatur. Indtil videre, kun relativitetsteorien har tilbudt sådanne muligheder i den fysiske kontekst, " forklarede Käs. Han tilføjede, at resultaterne danner grundlaget for en metode til at tilbyde celler og organer længerevarende beskyttelse mod degeneration.

Forskerne bekræftede denne effekt med en række komplementære metoder og tilskrev observationerne en øget interaktion mellem de strukturelle proteiner. "Tungt vand danner også hydrogenbindinger, men disse er stærkere end i normale vandige miljøer. Som resultat, strukturelle proteiner såsom actin ser ud til at interagere stærkere med hinanden og kortvarigt hænge sammen. Det spektakulære her er, at virkningerne er reversible, med celler, der viser deres native egenskaber igen, så snart de er overført til et normalt vandigt medium, " sagde Dr. Jörg Schnauß. "Hvad der er endnu mere forbløffende er, at disse ændringer viser fingeraftrykket af et passivt materiale. Imidlertid, celler er meget aktive og langt fra termodynamisk ligevægt. Hvis de opfører sig som et passivt materiale, de er normalt døde, " tilføjede Käs.

Imidlertid, som forskerne kunne vise, dette var ikke tilfældet i deres eksperimenter. De håber nu at kunne bruge den opnåede viden til at holde celler eller endda væv vitalt i længere tid. Hvis denne tilgang bekræftes, tungt vand kan bruges til længere opbevaringstider, for eksempel under organtransplantationer.