생물전기역학

Bioelectrodynamics

생체전기역학은 의학물리학과 생체자기학의 한 분야로, 생체시스템에서 빠르게 변화하는 전기장과 자기장, 즉 살아있는 세포에서 고주파 내인성 전자기 현상을 다룬다.전기생리학에 의해 연구된 사건들과 달리, 생체전기역학 현상의 발생 메커니즘은 이온의 전류와 연결되어 있지 않고 그 빈도는 일반적으로 훨씬 높다.예를 들어, 전기 극성 세포 내 구조의 진동과 대사 활동의 결과로 발생하는 광자의 비열 방출이 포함된다.

이론과 가설

매우 넓은 주파수 [1][2][3]범위에서 살아있는 세포에 의한 전자기장의 발생을 설명하는 이론과 가설에 대한 많은 이론적 연구가 발표되었습니다.가장 영향력 있는 것은 아마도 [4]1960년대 후반에 헤르베르트 프뢰리히에 의해 소개된 생물학적 시스템의 일관성에 대한 프뢰리히의 가설이었을 것이다.Fröhlich 가설에 대한 실험적 증거가 아직 존재하지 않음에도 불구하고 수치 추정치는 적어도 Fröhlich의 약한 [5]응축에 대한 생물학적 타당성을 나타낸다.

최근의 이론적 고려사항에서는 예를 들어 마이크로튜브와 [6]같은 전기 극성 세포 내 구조의 진동의 결과로 세포에서 무선 주파수 전자기장의 발생을 예측한다.전자기 스펙트럼의 광학 부분에서의 방출은 일반적으로 활성산소종(ROS)에 기인한다.

실험 증거

생체전기역학 효과는 전자기 스펙트럼의 [7]광학적 범위에서 실험적으로 입증되었다.열복사에 의한 방출보다 훨씬 높은 강도를 가진 살아있는 세포에 의한 광자의 자발적 방출은 수십 [8]년에 걸쳐 여러 저자들에 의해 반복적으로 보고되었다.이러한 관측치는 실험적인 단순성과 양호한 재현성을 나타냅니다.살아있는 세포에서 나오는 광자의 비열 방출은 일반적으로 받아들여지지만, 그 기원과 성질에 대해서는 훨씬 더 적게 알려져 있다.한편으로 화학발광대사반응(예를 들어 활성산소종(ROS) 포함)에 기인하는 경우도 있지만, 한편 일부 저자는 이 현상을 원거리 [citation needed]평형 열역학과 관련짓는다.

음향 및 무선 주파수에 대한 간접 증거가 존재하지만 현장량의 직접 측정은 누락되어 있다.Pohl과 다른 사람들은 [10]입자의 유전율에 따라 세포에 끌리고 세포에서 밀려나는 유전체 입자에 대한 힘 효과를 관찰했다.폴은 이러한 행동을 세포의 전자기장에 의한 유전영동 때문이라고 설명했다.그는 이 필드의 주파수를 약 수백 MHz로 추정했다.다른 간접적인 증거는 기계적 진동이 [11]세포에서 매우 넓은 주파수 범위에서 실험적으로 증명되었다는 사실에서 나온다.세포 내의 많은 구조들이 전기적으로 극성을 띠기 때문에,[12] 그들은 진동하면 전자기장을 발생시킬 것이다.

논란

수십 년 동안 제기되었던 의문처럼, 생물 전기 역학은 항상 과학적인 주류의 일부가 아니었고, 따라서 그것은 때때로 형편없는 과학적 기준으로 다루어졌습니다.이는 특히 다음 경우에 해당됩니다.

  1. 실험 데이터 확보의 중요성-과대 평가(Kucera[13]부터 실험 기구의 기술적 특성에 심지어 기준 낙관적인 이론에서 발생하는을 만나지 못 했다는 이유로 여러명의 작가들에 의해 무선 주파수 밴드에는 휴대 전자 활동의 직접 측정에 대해 주장 을 회의적으로 받아들여야 한다고 주장하고 있다.생물학물리적인 예측첫째, 사용된 센서의 공간 분해능은 세포 내 전자기장의 예상 공간 복잡도에 비해 너무 낮았다.둘째, 실험 설정의 민감도는 살아있는 셀에서 사용 가능한 전력에 비해 충분히 높지 않았다.)
  2. - 실험 데이터의 오역(세포로부터의[14] 광 방출의 일관성에 관한 프리츠-앨버트 팝의 주장은 광자 수의 통계적 분포에 기초한다. 그러나 이것은 일관성의 증거가 아니다.간섭성 방출(코히런트 상태 참조)은 포아송 분포를 가지지만 포아송 분포가 간섭성 공정에만 관련된 것은 아닙니다.
  3. -[citation needed] 비보증이설의 전개

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Priel, Avner; Tuszynski, Jack A.; Cantiello, Horacio F. (2005). "Electrodynamic Signaling by the Dendritic Cytoskeleton: Toward an Intracellular Information Processing Model". Electromagnetic Biology and Medicine. Informa UK Limited. 24 (3): 221–231. doi:10.1080/15368370500379590. ISSN 1536-8378. S2CID 83894290.
  2. ^ Cifra, M. (2012). "Electrodynamic eigenmodes in cellular morphology". Biosystems. Elsevier BV. 109 (3): 356–366. doi:10.1016/j.biosystems.2012.06.003. ISSN 0303-2647. PMID 22750075.
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  4. ^ GJ 하이랜드와 피터 롤랜드(편집자) 허버트 프롤리치 FRS: 시대를 앞선 물리학자(리버풀 대학, 2006년, 2008년 제2판).ISBN 978-0-906370-57-5
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  14. ^ Popp FA(1999) Boston University 거시적 양자 일관성에 관한 국제회의 1999년 회의의 바이오포톤의 일관성에 대하여

외부 링크

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