Odkrycia, że światło lasera może pomóc w walce z chorobami neurodegeneracyjnymi mózgu, dokonał inż. Piotr Hańczyc we współpracy z kierownikiem swojego zespołu - prof. Markiem Samociem z Politechniki Wrocławskiej, a także badacz ze szwedzkiego Uniwersytetu Technologicznego Chalmers, prof. Bengt Norden. Wyniki ich prac zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie "Nature Photonics". O badaniach poinformowali w przesłanym PAP komunikacie przedstawiciele Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

Amyloidy, które badali naukowcy, to agregaty białkowe, nieprawidłowe struktury, które odkładać się mogą w tkankach, m.in. w mózgu i prowadzić do tego, że komórki przestają prawidłowo funkcjonować. Amyloidy są m.in. związane z rozwojem takich neurodegeneracyjnych chorób mózgu, jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy Creutzfeldta-Jakoba, znana również jako „choroba wściekłych krów”.

Okazało się, że w trakcie naświetlania włókien amyloidowych krótkimi, femtosekundowymi (1 sekunda to milion miliardów femtosekund) impulsami światła laserowego, występują w nich niespodziewanie silne optyczne efekty nieliniowe - okazuje się, że włókno pochłonąć może fotony. Naukowcy spodziewają się, że odkrycie to może mieć znaczenie dla diagnostyki i leczenia wspomnianych chorób mózgu przy użyciu laserów. Dzięki niemu możliwe będzie odróżnienie skupisk białek powodujących choroby od tych prawidłowo funkcjonujących.

"Te optyczne efekty nieliniowe wydają się być związane ze specyficzną strukturą amyloidów. Analogiczne białka, które nie mają takiej struktury, nie wykazują podobnych efektów. Bardzo ważne jest również to, że dzięki wykorzystaniu technik optyki nieliniowej możemy badać próbki materiału biologicznego w zakresie podczerwieni. Dzięki temu materiał biologiczny nie ulega uszkodzeniu, jak np. przy wykorzystaniu światła ultrafioletowego. Ma to duże znaczenie dla badań medycznych i biologicznych" – wyjaśnia Piotr Hańczyc.

Jak informuje FNP, badacz przygotował w laboratorium w Szwecji roztwory zawierające białka o odpowiednim stężeniu, które następnie zostały poddane działaniu wysokiej temperatury. Doprowadziło to do utworzenia włókien amyloidowych. Kolejną część badań Piotr Hańczyc wykonał w Instytucie Chemii Fizycznej i Teoretycznej Politechniki Wrocławskiej. Badacz użył w nich układu laserowego przeznaczonego do badań nieliniowych efektów optycznych.

"Wyniki naszych badań są stymulacją do dalszych prac mających na celu określenie, jaki jest mechanizm molekularny odkrytego zjawiska i na ile może być ono użyteczne dla zastosowań medycznych. Chcemy się dowiedzieć, czy to zjawisko może być podstawą dla wykorzystania femtosekundowych impulsów światła laserowego w terapiach" – dodaje Piotr Hańczyc.

PAP - Nauka w Polsce

lt/ ula/