テラヘルツ波

生体細胞へのテラヘルツ光照射影響　

http://www.riken.jp/ExtremePhotonics/TH_photo/No.6_2.pdf　より

1.
はじめに本研究では，テラヘルツ光が生体に及ぼす影響を検討するため，
ヒト皮膚繊維芽細胞にテラヘルツ光を照射し，細胞の活性をリアルタイム且つ継続的に
観測しながら，「フレーリッヒ仮説」に基づいた細胞の共鳴周波数を探索している．
フレーリッヒ仮説とは，細胞膜において，水晶振動子に似た共鳴振動数がテラヘルツ〜ミリ波帯のどこかに存在し，これが細胞内および細胞間の情報伝達に重要な働きを担っているという仮説である．この共鳴周波数をもつ電磁波が細胞に照射されると，生体化学反応が物理的に促進されるといわれている．

2
.細胞活性の測定
細胞を加えたウェルプレートをインキュベーター内に移して30分間静置した後，
測定を開始した．ウェルプレートのうち１穴は照射，他の11穴はコントロールとした
．
コントロール11穴中3
穴はテラヘルツ光の影響を除くため，ウェル下部をアルミで覆ってテラヘルツ光を完全に遮断した．細胞の活性は交流インピーダンス測定を用いて行った．
交流インピーダンス測定は，細胞がウェル底面に接着することによるリアクタンス比の変化を測定する．
ウェル底面にITO(インジウムスズ酸化物)電極があり，細胞が増殖を繰り返すことによって
，接着する細胞が増え，リアクタンスが上昇する．
光源は，単一走行キャリアダイオード（UTC-PD）による差周波数発生を用いた．
1.5m帯の2つのレーザー光の内，一方のレーザー光の波長を制御することで，それらの差周波数に相当する，80~300GHzの発生が可能である．
測定は計72時間行い，測定開始から24時間後に照射を開始し，周波数を掃引しながら照射し
．
3.
実験結果
細胞に照射する周波数を，80~300GHzまで掃引しながら細胞の活性を観測した．帯域を分割して観測した結果，80 ~ 220 GHzの範囲では照射による活性の上昇は観察されなかったが，
220 GHz ~ 300 GHzの範囲で照射した細胞は，未照射細胞に比べて照射後に活性の上昇が見られた．さらに周波数帯域を分割して，掃引する周波数帯域を220~260GHz，260GHz~300GHzとし，それぞれ照射しながら細胞の活性を観測した．
260~300GHzを照射した結果をFig. 1に示す．
照射した細胞の活性は赤線で示してある．
照射中に活性の上昇が見られたが，照射完了後2時間で通常状態に戻り，
その後は未照射細胞と差は見られなかった．
220~260GHzを照射した結果をFig. 2に示す．
照射中及び照射完了後も活性の上昇が見られた．
未照射細胞と比較すると，照射した細胞の活性は照射完了後24時間で約1.2倍を示した．
この結果により，共鳴振動周波数は，220~260GHzの周波数域に存在する可能性が考えられ
る．


細胞活性観測結果．赤帯部分は照射領域を示す．（220 –260 GHz）
4.
まとめ
細胞に電磁波を照射しながら活性を観測したところ，共鳴振動数が，
220 ~ 260 GHz
間に存在
する可能性が示唆された．ただし，現状では
実験数が少なく
，
テラヘルツ光が細胞に及ぼす影響
は明確ではないため，実験回数を増やすし，
結果の有意差の有無を検討する必要がある．今後，
植物細胞においても同様な実験を計画しており，
医療分野だけではなく，農業分野でも応用の可能性を検討する予定である．


http://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/optlab/kawase/jp/index.html
名古屋大学大学院 工学研究科 電子情報システム専攻 川瀬研究室


テラヘルツ・チップで人間の寿命は40年延長する
http://jp.sputniknews.com/science/20150512/323783.html

近い将来、ペテルブルグの物理学者らは、「テラヘルツ波」を用いたチップを開発し、それにより、人間の寿命は40年ほど延長するかも知れない。当ラジオの取材に対し、サンクトペテルブルグ国立工科大実験物理学部のニコライ・バグラエフ教授が語った。

ところで、テラヘルツ波というのは何か？バグラエフ氏の言葉を引く。

「テラヘルツ波というのは、電波と光波の境目にある電磁波である。スペクトルでいうと、自然界にあるテラヘルツ波源としては、焚き火のあとの、くすぶっている石炭や、くすぶっている枯れ草などがある。ついでに言えば、それらから出るテラヘルツ波に薬効があることは、昔の呪術師たちも知っていた。彼は、くすぶっている枯れ草を、患者の患部に当てるなどした。いま、学会では、テラヘルツ波への関心が熱い。利用は様々な方面で進められているが、やはり特に、医学会の関心が高い。テラヘルツ波で人間の臓器中の無数の化学反応が活性化される。一種の触媒、活性剤の役割を果たすのである。酵素不足も補うことが出来る」

テラヘルツ波は多くの疾病の治療に有効である、とバグラエフ氏。

「筆頭は多発性硬化症やアルツハイマー病などの高次神経活動疾患である。これら馴染みの疾病の治療にテラヘルツ波を利用するべく、現実に一歩を踏み出した。抗ショック・抗やけどシステムは完成している。テラヘルツ波を応用した機器は既に関節症や関節炎の治療に成果を出している。脳梗塞後のテラヘルツ波セラピーも高い成果を出している」

テラヘルツ波は糖尿病治療にも役立てられる見込みである。患者がたとえインスリンが足りていない状態であっても、血中糖分の細胞組織への移動を促進してくれる。糖尿病につきものの末端潰瘍や壊死がこれで防止される。またテラヘルツ波は酸素にとっても一種の「運び屋」の役を果たし、貧血症の予防に役立つことが期待される。また長期的には老化防止の役割も果たしうる、とバグラエフ氏。

「人体の生化学構造全体が安定する。代謝反応も、酸素の運搬も、その他の反応も。神経活動や運動機関も色々と安定する。心臓その他器官に必要なナトリウムやカリウムの供給も行われる。各個体に合わせて照射のレベルを調整すれば、人体は時計のように正確に作動する。まさしく、夢のオーダーメイド医療への道である。寿命の延長もここから来る。寿命は40年も延長するだろう」

テラヘルツ波を医療に用いるべくロシアで最初の機器が作られたのは、実に1970年代のことである。当時は重厚長大な代物が拵えられた。バグラエフ氏とその指導するペテルブルグの物理学研究チームが作った、「サイラトロン」と呼ばれるテラヘルツ波装置は、どのような外観をしているのだろうか。

「もはやあらゆるものを放射装置に出来る。産品や利用の証明にも、また医療現場でも、実際に使われている。また、サイラトロンは、サーモグラフィなど、様々な診断用機器と併用することが出来る。なにぶんテラヘルツ波は電離放射ではないので、人体に何ら害毒をなすことがない。問題は別のところにある。コンパクトな放射装置を大量生産し、各病院といわず、各個人がそれを持てるようにすることだ。さらに、個々人の生体の日常的修正ということならば、チップにまで小型化し、人体に埋め込むことだ」

人間の寿命を延長するべく、いまペテルブルグの物理学者らは、チップの開発に勤しんでいる。魔法のテラヘルツ波をこんな方法で利用することなど、むかしの呪術師らは夢にも思わなかったことだろう。