Квантовая теория объяснила “общение” клеток

Группа исследователей из Канады выяснила, как клетки могут общаться, излучая слабый ультрафиолетовый свет. Ученые объяснили этот феномен через призму квантовой физики, используя теорию открытых квантовых систем. Работа опубликована в журнале Computational and Structural Biotechnology Journal (CSBJ).

Сто лет назад российский биолог Александр Гурвич проводил эксперименты, где наблюдал ускорение деления клеток в луковичных корнях под воздействием «невидимого» света. Он предложил революционную идею: клетки излучают слабый ультрафиолетовый свет для «общения» друг с другом. Несмотря на изначальный скептицизм научного сообщества, она получила подтверждение благодаря современным квантовым исследованиям.

В новой работе ученые, опираясь на теорию резонанса и модели открытых квантовых систем, смогли объяснить, как даже небольшое количество ультрафиолетового излучения может оказывать значительное биологическое воздействие. Это происходит благодаря квантовым резонансным эффектам, когда свет с определенными длинами волн запускает молекулярные процессы.

По мнению исследователей, открытие меняет традиционные представления о действии квантовых эффектов на биологические системы. Если раньше считалось, что «влажные и шумные» условия в клетках исключают квантовые процессы, то теперь доказано обратное: биологические среды способны усиливать слабые световые сигналы, делая их ключевыми для клеточной коммуникации.

Слабое ультрафиолетовое излучение в будущем сможет использоваться как биомаркер для диагностики заболеваний и оценки состояния клеток. С его помощью в области регенеративной медицины и терапии света откроются новые возможности для стимулирования заживления ран и управления ростом тканей.

Пока возможности клеточной фотонной коммуникации, ее влияние на иммунитет, старение и сложные биологические процессы только предстоит изучить. Но уже сейчас ясно: квантовая физика становится важным инструментом для понимания фундаментальных основ жизни.

Ранее квантовые прогулки помогли совершить прорыв в вычислениях.