Fortgeschrittene Techniken in Biologie und Medizin
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Abstrakt

Die Phänomene der Lichtrückstrahlung und des Transfers von Elektronenanregungsenergie bei Hydrolysereaktionen und zur Analyse der Qualität der DNA-Doppelhelix

Giorgadze TG, Khutsishvili IG, Khuskivadze TB, Melikishvili ZG und Bregadze VG

Ziel dieser Arbeit ist es, die Bedeutung der Phänomene der Lichtrückstrahlung und der Übertragung der Elektronenanregungsenergie vom Donor zum Akzeptor bei den Hydrolysereaktionen von Glykosid- und Phosphodiesterbindungen in der DNA zu demonstrieren, was für die Funktionalität von Zellen im Normalzustand und in der Pathologie sowie für die Analyse der Qualität der Doppelhelix-DNA zu diagnostischen Zwecken wichtig ist. Es wird gezeigt, dass Photonen des Nahinfrarotbereichs des Spektrums die Obertöne der Valenzschwingung mit großer Amplitude von Wassermolekülen im Spektralbereich von 700-1500 nm anregen. Dies bewirkt die Aktivierung der elektrolytischen Dissoziation von Wassermolekülen unter Bildung von H+ und OH-, was für die Hydrolysereaktion chemischer Bindungen in biologischen Molekülen erforderlich ist. Die Anwendung der ursprünglichen Nanomethode eines laserinduzierten Fluoreszenzresonanzenergietransfers auf ein Donor-Akzeptor-Interkalatorpaars zur quantitativen und qualitativen Untersuchung der Stabilität hochwertiger DNA-Doppelhelixen in einer Lösung in Echtzeit wird in den folgenden biologisch wichtigen Prozessen gezeigt: Photobestrahlung, photodynamischer Effekt und Elektronenanregungsenergietransfer in stark streuender Umgebung (kolloidal) mit mehrfacher Lichtstreuung, d. h. in Prozessen, die erfolgreich in der Lichttherapie von Krebs, in der Dermatologie, bei der Wundheilung usw. eingesetzt werden können.