In een baanbrekende reeks experimenten, een onderzoeker van de Universiteit van Osaka heeft een opwindende nieuwe methode gedemonstreerd om de kracht van antioxidanten te begrijpen om ons te beschermen tegen schadelijke vrije radicalen. Professor Kazuo Kobayashi heeft lineaire elektronenversnellers gebruikt, soms "linacs, " om elektronen te werpen met snelheden die nog niet eerder in biologisch onderzoek zijn gezien. Toen de elektronen in de monsters tegen watermoleculen sloegen, zeer reactieve vrije radicalen werden geproduceerd. Dit werk zal uiterst waardevol zijn voor het begrijpen van de van nature voorkomende antioxidantmoleculen en eiwitten van het lichaam, zoals ascorbinezuur, ook wel vitamine C genoemd.

Een vrije radicaal is een molecuul met een ongepaard elektron, waardoor het erg gretig reageert. Sommige biologische processen, inclusief fotosynthese, gebruik energieke vrije radicalen om vitale chemische reacties aan te drijven. Echter, wanneer een vrije radicaal losraakt, het kan extreem schadelijk zijn voor DNA en andere belangrijke biomoleculen. Rogue-radicalen kunnen ook worden gecreëerd door straling, ook van het UV-licht van de zon. Om schade door vrije radicalen te voorkomen, een circulerend antioxidantmolecuul of eiwit in het lichaam kan het extra elektron absorberen. Voor vele jaren, wetenschappers konden alleen maar raden naar het exacte pad van dit proces, omdat de overdracht van het elektron van de vrije radicaal naar de antioxidant extreem snel gaat, in tijden gemeten in biljoensten van een seconde.

In het huidige onderzoek is om de ladingoverdracht in actie te zien, elektronen werden versneld door een linac in een proces dat pulsradiolyse wordt genoemd. Aangezien biologische monsters bijna altijd water bevatten, de elektronen konden worden geteld om in te slaan in H ₂ O moleculen, wat leidt tot de snelle en betrouwbare vorming van vrije radicalen in het monster. Hoewel de verdiensten van deze innovatie breed toepasbaar zijn, het duurde vele jaren om acceptatie te krijgen op biologische gebieden.

"Linacs zijn bekend in de chemie en natuurkunde, " Professor Kobayashi legt uit, "maar minder bekend bij onderzoekers uit andere vakgebieden. Sommige sceptici dachten dat ze te complex en te schadelijk zijn voor biomoleculen om bruikbaar te zijn. dit onderzoek laat zien hoe waardevol linacs kunnen zijn voor het begrijpen van een breed scala aan biologische processen."

Deze methode kan niet alleen veel onzekere biologische reactiemechanismen ophelderen, waaronder elektronenoverdrachten, maar ook helpen bij het ontwikkelen van nieuwe medicijnen om celbeschadiging te voorkomen.