Tip:
Highlight text to annotate it
X
Som vedec, výskumník z ústavu Fotoniky a elektroniky
Akadémie Vied Českej Republiky.
Naša skupina sa zaoberá výskumom vlastných elektromagnetických polí,
vlastného žiarenia živých organizmov.
Takže, môj príbeh sa začína... začal už a teraz začne ešte šťastnejšie možno...
ešte ako študent biomedicínskeho inžinierstva
na Univerzite v Žiline som sa raz dočítal,
že všetko živé svieti slabým svetlom
a že sa to dá vraj merať.
Dovtedy som bol nielen motivovaný študent,
prechádzal som cez skúšky relatívne jednoducho,
ale štúdium pre mňa nebolo nejakou veľkou výzvou alebo náplňou.
Keď som sa dočítal o tomto fakte,
to ma tak fascinovalo a nadchlo,
že som chcel zistiť, čo je na tom pravdy,
či to skutočne tak, a ako to funguje.
Preto som sa rozhodol, že sa stanem vedcom,
pretože budem môcť tento fenomén študovať.
Taktiež som pochopil, že mať akýsi cieľ, akúsi víziu,
je niečo strašne dôležité, pretože toto vo mne vzbudilo
vnútornú motiváciu a zistil som, že keď mám cieľ
tak sa štúdium stalo vlastne pre mňa potešením
a nie námahou, to bol obrovský zlomový moment v mojom živote.
Tak teraz teda aktuálna fotka, predtým to vyzeralo tak
a vpravo vidíte, ako to vyzerá teraz v laboratóriu.
Aké slabé je to vlastné vyžarovanie,
elektromagnetické vyžarovanie organizmov?
Na porovnanie, zoberme si svetlo sviečky alebo zapaľovača.
To je relatívne slabé na prvý pohľad.
A napriek tomu, stále to je obrovské množstvo fotónov,
základných častíc svetla, ktoré tento malý plamienok vyžaruje.
Je to šesť krát desať na sedemnástu fotónov za sekundu na cm2.
Teda šesťka a za tým 17 núl.
Ako to súvisí, aby sme to dali do porovnania, s tým slabým,
ešte slabším vyžarovaním živých organizmov.
Predstavte si teraz vzdialenosť zhruba 1300km, čo je tak zhruba z Londýna do Bratislavy,
z Bratislavy do Londýna vzdušnou čiarou.
A predstavte si, že teraz zoberiem to slabé svetlo,
postavím sa na nejakú vysokú vežu,
povedzme tu na Heineken Tower
a práve medzi Bratislavou a Londýnom nebudú žiadne oblaky a žiadne prekážky.
Tak to, z tohto svetla, z tých 6x10 na 17 fotónov, čo dorazí do Londýna,
je nakoniec len fotónov 60.
Tak slabé je vlastné elektromagnetické optické žiarenie živých organizmov.
Aké je to zložité merať si môžete predstaviť.
Aké zložité je zmerať svetlo sviečky / zapaľovača zo vzdielenosti 1300km.
Tak takto náročná je aj naša práca.
Napriek tomu fascinujúca.
Boli vyvinuté už v 50. rokoch minulého storočia prístroje,
detektory, ktoré toto žiarenie umožňujú detekovať.
Jedni z nich sú napríklad takzvané fotonásobiče.
Fungujú v podstate na fotoelektrickom jave,
za ktorý Albert Einstein dostal v roku 1921 Nobelovu cenu.
Funguje asi nasledovným spôsobom:
Keď častica svetla, fotón, dopadne na vstup fotonásobiča,
vyrazí z neho elektrón,
ten je vo vnútornom poli fotonásobiča urýchlený,
tam sa pomocou ďalších kolízií namnoží
a v podstate, čo meriame,
na každý dopadnutý fotón, zjednodušene povedané,
meriame jeden prúdový elektrický impulz.
A to nám umožňuje energiu fotónu znásobiť
a vôbec, aby sme boli schopní ju detekovať.
Existujú ale aj iné techniky, ktoré umožňujú
detekovanie ultraslabého žiarenia z organizmov.
A tieto dokonca umožňujú vytvárať obrázky,
zobrazovať toto žiarenie.
Takými technikami, sú napríklad, sú založené na CCD kamerách,
čo je podobné ako máte v digitálnych fotoaparátoch
akurát, že s oveľa nižším šumom a oveľa väčšou citlivosťou.
Na obrázku vľavo vidíme obyčajnú čiernobielu fotku rúk
a vpravo vidíme fotku vlastného spontánneho vyžarovania z tých istých rúk
toho istého človeka.
Tieto fotky pochádzajú od kolegov z Holandska,
z Leiden University a z Meluna research company.
Tieto detekčné techniky nám umožnili pochopiť,
alebo aspoň čiastočne pochopiť, aké sú mechanizmy,
aké procesy generujú v živých systémoch, v organizmoch to slabé svietenie.
Zistilo sa, že svetlo z organizmov nie je tepelného pôvodu.
Nesúvisí teda s tým, že objekt má istú makroskopickú teplotu.
Teda to nie je tepelné žiarenie, o ktorom tu hovoríme.
Čo je doposial známe, vieme, že zdrojom tohto slabého žiarenia je
takzvané chemické svetielkovanie alebo chemiluminiscencia.
Chemiluminiscencia funguje nasledovným spôsobom:
majme dve molekuly A a B,
ktoré spolu zreagujú, vytvoria tzv. molekulu produktu,
ktorá je v tzv. vybudenom stave.
Vybudený stav znamená, že má elektrón vyššej energetickej hladiny.
Tento elektrón po istom čase padne na nižšiu energetickú úroveň,
a vyžiari fotón.
A toto je vlastne mechanizmus,
ktorým je slabé svetlo v živých organizmoch generované.
Ešte by som tu mal poznamenať, že
tieto reakcie súvisia hlavne s metabolizmom a
stresom v organizmoch
a jedná sa zvlášť o reakcie tzv. voľných radikálov,
o ktorých ste možno počuli
a reaktívnych kyslíkových foriem.
Svetlo, ako ho poznáme, je ale strašne úzka časť
celého spektra elektromagnetického žiarenia.
V podstate je to elektromagnetické žiarenie,
ktoré pokiaľ má dostatočnú intenzitu, silu,
tak ho vnímame ako farbu.
Ale v skutočnosti elektromagnetické spektrum je oveľa širšie.
Má neskutočné množstvo farieb, ktoré nedokážeme vnímať ani interpretovať,
iba ich matematicky popisujeme ako frekvenciu určitým číslom.
Sú experimenty, ktoré ukazujú, že živé organizmy
sú zdrojom nielen slabého svetla,
teda viditeľného žiarenia,
ale aj elektromagnetického žiarenia v iných spektrálnych oblastiach.
Tam je to ale oveľa zložitejšie detekovať
a to je jeden z našich predmetov výskumnej činnosti na ústave.
V biológii je obecne akceptované, že živé organizmy
navzájom interagujú tak, že si vymieňajú molekuly,
v podstate chemicky, to je to čo dobre poznáme.
U vyšších organizmov existuje aj interakcia elektrická,
ako bolo spomínané v nervovej sústave, vo svaloch napríklad.
Existujú ale experimenty, ktoré ukazujú,
že aj chemicky oddelené organizmy,
teda oddelené bunkové kultúry,
alebo dva organizmy napríklad,
sú schopné navzájom interagovať bez toho, aby si vymieňali molekuly.
Ako na to vedci prišli?
Mám to znázornené aj na tom slajde.
Predstavte si, že máte dva organizmy,
väčšinou sa používajú jednoduché bunkové kultúry,
ktoré sú v dvoch rozdielnych nádobách
a tieto nádoby sú chemicky oddelené,
aby nedochádzalo k trasportu molekúl medzi nimi,
aby sme vylúčili chemický kontakt,
a tieto nádoby sú priepustné pre určitú farbu pri určitej frekvencii.
Pokiaľ zistíme, že pokiaľ jednu kultúru stimulujeme,
a dochádza v tejto kultúre alebo organizme
k procesom, ktoré vyžaruje elektronické pole,
tak môže sa stať, že tá druhá kultúra, druhý organizmus,
to bude schopný detekovať.
A práve takto vedci zistili, sledujúc tu odozvu
druhej chemicky oddelenej kultúry,
že dochádza k interakciám, ktoré sú iného charakteru než chemického.
Existujú teda experimenty od viacerych autorov,
kde boli skúmané viacere druhy organizmov,
od kvasiniek, baktérií, červených krviniek,
entoliálnych buniek, semien, embrií a ďalších,
ktoré ukazujú, že široké spektrum rôznych druhov organizmov
je schopné skutočne interagovať,
nielen chemicky
ale aj elektromagneticky.
A bolo pozorované napríklad to,
že pokiaľ bola jedna kultúra stimulovaná k rýchlejšiemu rastu,
tak napriek tomu, že ten druhý organizmus bol oddelený,
tak reagoval na toto zrýchlenie rastu tej prvej kultúry, ktorá bola stimulovaná.
To je samozrejme veľmi fascinujúce
a pýtame sa teda, pokiaľ tieto fenomény sú skutočne existujúce,
pretože ich existuje niekoľko desiatok ale stále nie sú obecne akceptované,
čo sú možné elektromagnetické "ústa", zdroje v bunkách, v organizmoch.
A čo sú "uši", receptory, ktoré to elektromagnetické pole, to elektromagnetické žiarenie
sú schopné prijať, detekovať?
Pokiaľ existuje špecifická interakcia, špecifická elektromagnetická komunikácia medzi organizmami,
a nie sú to len také neurčité šťuchnutia,
ale nesú skutočne špecifickú informáciu,
existuje niečo ako elektromagnetická abeceda?
Potom, čo sú tie "písmená", ktoré sa skladajú do slov?
Ako navzájom organizmy môžu komunikovať?
Pokiaľ sa preukáže, že skutočne špecifická
elektromagnetická interakcia medzi organizmami existuje,
bude to viesť k úplne novým formám diagnostiky a terapie.
Predstavte si napríklad, čo vidím ako reálny cieľ na najbližších päť rokov.
Budeme schopní, predpokladám, vyvinúť citlivejšie detektory,
aby sme mohli toto slabé elektromagnetické biologické žiarenie merať a vyhodnocovať,
aby sme pochopili, odhalili, prvé "písmená", "slová" elektromagnetickej abecedy buniek a organizmov.
To bude viesť samozrejme k novým formám diagnostiky,
pretože budeme "počuť", čo bunka hovorí o svojich fyziologických procesoch.
Budeme môcť neinvazívne počúvať aké, signály posiela.
Dovolil by som si trošku zašpekulovať, čo môžeme očakávať
na staré kolená našej generácie, alebo dúfam, čo budú môčť očakávať
naše deti.
Predstavte si, že by sme porozumeli kompletne tejto elektromagnetickej komunikácii
a interakcii medzi organizmami.
A je to skutočne tak, ako to experimenty naznačujú, že tento fenomén existuje.
Boli by sme schopní selektívne, neinvazívne a šetrne spúšťať konkrétne biologické procesy,
napríklad v ľudskej terapii, v ľudskej medicíne,
spúšťať procesy liečenia a regenerácie,
ktoré niekedy je to oveľa zložitejšie urobiť chemicky.
Takže my by sme to mohli urobiť spôsobom,
ktorý je šetrný a neinvazívny.
Takže niečo ako Star Trek.
Aby som sa na záver vrátil späť na Zem,
pretože to boli niektoré špekulácie, ktoré som vám ukázal,
napriek tomu majú vedecké opodstatnenie,
chcel by som tu zrhnúť, aký je aktuálny stav,
aby ste sa chytali niečoho, čo je seriózne.
Je uznávané, aj keď málo známe,
že všetky organizmy, ktoré sú metabolicky aktívne,
sú zdrojom merateľného, ultraslabého elektromagnetického žiarenia v optickej oblasti.
Ďalej, aj keď sú biológovia trochu skeptickí,
v modernej literatúre je niekoľko desiatok článkov a kníh,
kde sa experimentálne potvrdzuje,
že skutočne chemicky oddelené organizmy
sú schopné navzájom interagovať elektromagneticky.
A to čo bude ďalej je predmetom našeho výskumu.
Ďakujem.