Новосибирские ученые, используя лазер на свободных электронах (ЛСЭ), провели первое в мире систематическое исследование воздействия лазерного терагерцового излучения на живые ткани, сообщает пресс-служба Института ядерной физики им.Г.И.Будкера, где расположен лазер.
Отмечается, что влияние длинноволнового терагерцевого излучения на человека и на живые организмы, вообще, исследовано мало. При этом новосибирский лазер на свободных электронах генерирует излучение с уникальными параметрами (длина волны 100-200 мкм, частота 5,6 МГц, пиковая мощность - до 1 МВт).
В качестве объекта исследования ученые выбрали мышечную ткань: наряду с нервной, это самая структурированная ткань в организме, которую к тому же достаточно просто получить. Образцы скелетных мышц коровы и крысы облучались на установке и затем фиксировались в растворе 70-процентного спирта для дальнейшего изучения при помощи оптического и электронного микроскопа.
В ходе исследования фрагментов образцов, расположенных на расстоянии 1-4 см от точки фокуса излучения ученые обнаружили специфические, ни на что не похожие повреждения: излучение режет на фрагменты в норме непрерывные мышечные волокна, и в результате образуются своеобразные складчатости, которые специалисты назвали "эффектом шифера".
Периодические повреждения волокон характерны только для образцов, облученных на ЛСЭ. Медицинский лазер такого результата не дает.
"Можно предположить, что периодические разрывы мышечных волокон - следствие того, что излучение нашего лазера импульсное: импульсы мощностью до 1 МВт, как молотки по наковальне, бьют по образцу с частотой 5,6 млн ударов в секунду, и в результате получается, что лазер шинкует мышцы, как капусту, на мелкие кусочки", - отмечает старший научный сотрудник Института химической кинетики и горения Александр Козлов, слова которого приводятся в сообщении.
Он рассказал, что на фрагментах образцов, оказавшихся в фокусе излучения ЛСЭ, наблюдались также выраженные термические ожоги, но зона поражения была совсем небольшой, в то время как специфическая "нарезка" мышечных волокон распространялась по "ходу движения" волн, по всей глубине образца.
Новосибирский ЛСЭ - это масштабная установка, построенная на базе специального ускорителя в ИЯФ, он превосходит все другие источники лазерного излучения в мире в диапазоне длин волн 40-80 и 110-240 микрон. В отличие от обычных лазеров ЛСЭ могут менять длину волны и подстраиваться под резонансные частоты.
Спектр частот терагерцевого излучения расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами, проникает через многие материалы, кроме металлов. В отличие от рентгеновского излучения не является ионизирующим.