Praha, 24. 8. 2023 - Prestižní vědecký žurnál Nature Chemistry dnes publikoval vědecký článek, který přináší nové poznatky o mechanismu, jakým rentgenové záření poškozuje biomolekuly. Publikace vznikla díky mezinárodní spolupráci teoretiků z VŠCHT a experimentálně zaměřených vědců z Uppsaly, Lundu, Berlína, Hamburgu a Paříže.
Rentgenové záření dokáže poškodit biomolekuly různým způsobem. K poškození, možná trochu překvapivě, dochází především nepřímo – kvůli radikálům a nízkoenergetickým elektronům, které vznikají při ionizaci vody. Ve vodě ale bývají rozpuštěny i jednoduché ionty. Ty mohou sehrát zásadní roli, protože přednostně absorbují vysokoenergetické záření.
„Před několika lety bylo teoreticky předpovězeno, že při působení rentgenového záření na ionty hořčíku mohou vzniknout vysoce ionizované a excitované stavy, které ale rychle relaxují za pomoci okolních molekul vod, čímž je ionizují,“ říká doktorka Eva Muchová z VŠCHT Praha. „V naší publikaci demonstrujeme na příkladu solvatovaných hliníkových iontů detailní vícekrokový mechanismus, jehož prostřednictvím k relaxaci dochází. Je zřejmé, že relaxace iontů způsobuje rozsáhlou a velmi lokalizovanou ionizaci vody a můžeme mluvit o vzniku tzv. „hot-spotů“ radiačního poškození,“ dodává.
Tento mechanismus může měnit naše vnímání účinků záření – k ionizaci totiž nedochází náhodně, v malé míře a podél průchodu záření, ale spíše koncentrovaně v jednom místě s velkým množstvím reaktivních částic.
Odkaz na práci
Radiation damage by extensive local water ionization from two-step electron transfer mediated decay of solvated ions
G. Gopakumar, I. Unger, P. Slavíček, U. Hergenhahn, G. Öhrwall, S. Malerz, D. Céolin, F. Trinter, B. Winter, I. Wilkinson, C. Caleman, E. Muchová, O. Björneholm
Nature Chemistry, 2023
The DOI number for your paper will be 10.1038/s41557-023-01302-1. Once your paper has been published online, it will be available at the following URL: https://www.nature.com/articles/s41557-023-01302-1
O Vysoké škole chemicko-technologické v Praze
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze je přirozeným centrem prvotřídního vzdělávání a výzkumu v oblastech chemie a potravinářství. Patří mezi největší tuzemské instituce zaměřené na technickou chemii, chemické a biochemické technologie, materiálové a chemické inženýrství, potravinářství a výživu, životní prostředí, nově také ekonomiku a management.
Škola s vynikajícím mezinárodním renomé a špičkovým přístrojovým vybavením otevírá každému studentovi možnosti zapojit se do vědeckých projektů dle vlastního výběru, umožňuje zahraniční stáže a je následně vstupenkou k prestižnímu, dobře ohodnocenému uplatnění doma i v zahraničí. Škola je charakteristická rodinnou atmosférou se silným vztahem mezi pedagogy a studenty. I díky tomu VŠCHT Praha patří mezi 600 nejlepších světových univerzit (dle žebříčku QS World University Rankings 2024, v individuální podpoře při vzdělávání a přirozeném zapojení studentů do výzkumu obsadila VŠCHT dokonce 35. místo na světě a první v Česku.