Теоретичне обґрунтування механізму керування впливом оптичного випромінювання на біологічні системи на основі фотореактивації
Анотація
THEORETICAL BASIS OF THE MECHANISM OF ACTION OF OPTICAL RADIATION ON BIOLOGICAL SYSTEMS BASED ON PHOTOREACTIVATION
L. Chervinskiy, T. Knizhka, A. Romanenko, Y. Lutsak
Recently installed fotoreaktyvation phenomenon, which manifests itself in reducing effects on biological systems and organisms from shortwave optical radiation followed by a long-wave radiation exposure, attracts more attention biology scientists all over the world.
The aim of the study. Definition fotoreaktyvatsiya biological action of specific areas of the spectrum of optical radiation as a method of quantitative regulations impact on biological objects.
Materials and methods of research. The paper used methods of optical analysis within the quantum mechanical theory.
Results. Analysis of the phenomenon make it possible to realize fotoreaktyvation explanation of position fotoreaktyvation of quantum mechanical theory, the essence of which is based on quantum optical radiation energy (hv), acting on a biological object. There quantum absorption at a certain "permitted" perceiving energy level structure of the object. Quanta absorbed high energy atomic electrons are less energetic photons – are absorbed by the electron shells of molecules.
Based explain the process fotoreaktyvativity advisable to put a two-stage mechanism of photon absorption optical radiation at the step or cooperative excitation of electrons irradiated object. The possibility of such acquisitions theoretically grounded and experimentally proved by academicians V. Ovsyannikov and P. Feofilova in early 1970 and actively investigated in subsequent years academician D. Nikohosyanom.
With quantum mechanical theory of the structure of matter is known that the action of quanta (photons) optical radiation to the molecule of a substance changes the internal state of energy in these areas.
1. Increasing its electronic energy that electrons are excited to higher (allowed) energy levels and increases the reaction ability of the molecule.
2. Increasing the vibrational energy of the molecule caused by vibrations of atoms within the molecule redistribution of absorbed energy and increases the temperature of the molecular complex.
3. Changing the rotational energy is responsible for the rotation of the whole molecule or its parts and slightly changes the spatial structure of the molecule.
Conclusions
In the known structure of the organic components in biological objects and their optical characteristics determined: absorption, reflectance, luminescence, etc. with sufficient accuracy can predict the impact of a spectral optical radiation. This can enhance or reduce this impact over the long-wavelength radiation. So, are prerequisites optical photo-biological effect adjustment process (for example, possible to regulate the formation of the leaves or flowers of plants, their maturation period, etc.).
Посилання
Левин В. Л. Современное состояние проблемы фотореактивации / В. Л. Левин // Фотобиология животной клетки. – Л. : Наука. – 1979. – С. 96–107.
Мельник ?. Л. Сравнительное действие УФ и ?К радиации на организм некоторых сельскохозяйственных животных / ?. Л. Мельник // Ультрафиолетовое излучение и его применение в биологии. – Пущино-на-Оке : ?зд-во АН СССР. – 1973. – С. 182–192.
Овсянкин В. В. Кооперативная сенсибилизация фотофизических и фотохимических процессов / В. В. Овсянкин, П. П. Феофилов // Молекулярная фотоника. – Л. : Наука. – 1970. – С. 86–105.
Посудин Ю. ?. Применение оптических стимулов в биологических исследованиях / Ю. ?. Посудин, Л. С. Червинский // Методы и средства повышения надежности силового электрооборудования в условиях с. х. производства. – К. : УСХА. – 1984. – С. 62–70.
Самойлова К. А. Ослабление видимым светом эритемообразующего действия УФ-излучения на кожу человека / К. А. Самойлова, Н. В. Сущенко, С. М. Витушкина // Проблемы практической фотобиологии. – Пущино-на-Оке : ?зд-во АН СССР. – 1977. – С. 25–30.
Шевель С. С. Действие О? на кожно-шерстный покров сельскохозяйственных животных / С. С. Шевель, Л. С. Червинский // Механизмы и оценка эффективности действия оптического излучения на биологические системы. – Пущино : ?зд. АН СССР. – 1985. – С. 77–85.
Chervinsky L. About the mechanism of photoreactivation of the biological objects / L. Chervinsky // The European Biomedical Optics Week. – Sanremo : BIOS. – 1997. – P. 28–30.
Smith K. The science of Photobiology / K. Smith. – N.Y. : Pl. Press, 1977. – 430 p.
Stieve H. The molecular mechanism of photoreception / H. Stieve. – Berlin : Springer-Verlag, 1986. – 506 p.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
