在一系列開創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)中，大阪大學(xué)的研究人員展示了一種令人興奮的新方法，用于了解抗氧化劑的功效，以保護(hù)我們免受有害自由基的侵害。Kazuo Kobayashi教授使用線性電子加速器(有時(shí)稱為“直線加速器”)以先前在生物學(xué)研究中看不到的速度投射電子。當(dāng)電子撞擊樣品中的水分子時(shí)，產(chǎn)生了高反應(yīng)性的自由基。這項(xiàng)工作對于了解人體天然存在的抗氧化劑分子和蛋白質(zhì)非常有價(jià)值，例如抗壞血酸，也稱為維生素C.

自由基是具有不成對電子的分子，這使得它非?？释磻?yīng)。一些生物過程，包括光合作用，利用能量自由基來驅(qū)動(dòng)重要的化學(xué)反應(yīng)。然而，當(dāng)自由基松散時(shí)，它可能對DNA和其他重要的生物分子造成極大的破壞。流氓自由基也可以通過輻射產(chǎn)生，包括來自太陽的紫外線。為了避免自由基的損害，體內(nèi)循環(huán)的抗氧化分子或蛋白質(zhì)可以吸收額外的電子。多年來，科學(xué)家只能猜測這一過程的確切途徑，因?yàn)殡娮訌淖杂苫蚩寡趸瘎┑霓D(zhuǎn)移發(fā)生得非常快，以萬億分之一秒為單位。

在目前的研究中，為了觀察電荷轉(zhuǎn)移的作用，電子被線性加速器在稱為脈沖輻射分解的過程中加速。由于生物樣品幾乎總是含有水，因此可以計(jì)算電子以撞擊H2O分子，從而在樣品內(nèi)快速可靠地產(chǎn)生自由基。雖然這項(xiàng)創(chuàng)新的優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，但在生物領(lǐng)域需要很多年才能獲得認(rèn)可。

“直布羅陀在化學(xué)和物理學(xué)領(lǐng)域是眾所周知的，”Kobayashi教授解釋說，“但對其他領(lǐng)域的研究人員不太熟悉。一些懷疑論者認(rèn)為它們過于復(fù)雜，對生物分子的破壞是有用的。但是，這項(xiàng)研究證明了它的價(jià)值。直線加速器可以用于理解各種生物過程。“

該方法不僅可以闡明包括電子轉(zhuǎn)移在內(nèi)的許多不確定的生物反應(yīng)機(jī)制，還可以幫助開發(fā)新的藥物來預(yù)防細(xì)胞損傷。