Det elektromagnetiska spektrumet består av olika typer av våglängder, bland annat radiovågor, synligt ljus, ultravioletta strålar och gammastrålar. Dessa våglängder skiljer sig åt i längd och intensitet. Strålningsvågor återfinns inom de kortare våglängderna på spektrumet. Strålningens biofysik är det forskningsområde som studerar dessa vågors effekter på levande organismer.
De korta våglängder som utgör strålningsvågor förklarar vilka effekter de har på levande materia. Generellt sett gäller att ju kortare vågen är, desto mer energi innehåller den, enligt NASA Earth Observatory. Eftersom strålning innehåller höga koncentrationer av energi kan den orsaka betydande skada på levande organismer.
Strålningsvågor är dessutom starka nog att tränga igenom både levande och livlöst material. När detta sker kan de potentiellt störa den molekylära strukturen i celler och vävnader, vilket kan få allvarliga konsekvenser för organismens funktion.
Biofysik är en gren av vetenskapen som använder principer från fysik, kemi och biologi för att förstå de molekylära processer som pågår inuti levande vävnad, enligt Biophysical Society. Forskningsområdena omfattar molekyler, celler och vävnader samt de större organliknande strukturer som de tillsammans bildar.
Biofysiken arbetar även med att mäta dessa strukturer och använder matematisk analys samt datormodellering för att förstå hur de fungerar. Strålningsbiofysik är den delgren som specifikt ägnar sig åt att undersöka strålningens effekter på levande organismer.
Strålningsvåglängder delas in i två huvudtyper: joniserande och icke-joniserande strålning, enligt RadiationAnswers.org. Joniserande strålning förekommer i form av röntgenstrålar, gammastrålar och tungt laddade joner. Joniserande vågor kan göra molekyler instabila inuti levande vävnad. Det rör sig om en elektrisk instabilitet som kan rubba grundläggande biologiska processer.
Icke-joniserande strålning förekommer i form av ultravioletta strålar från solen, mikrovågor och extra lågfrekventa vågor. Även icke-joniserande vågor kan störa de molekylära strukturer som bygger upp levande vävnad. Detta kan i sin tur leda till cellmutationer och i värsta fall celldöd.
Både joniserande och icke-joniserande strålningsvågor kan potentiellt påverka hur cellernas DNA-molekyler beter sig, enligt NASA Earth Observatory. De biofysiska effekterna kan ta sig uttryck i förändrad DNA-aktivitet som ger upphov till försvagade cellstrukturer.
DNA-replikeringen kan också störas i så hög grad att nya celler får mutationsdrag, vilket bland annat sker vid bildningen av cancer celler. Hur omfattande skadan blir kan bero på strålningens intensitet samt vilken del av organismen eller kroppen som utsätts.
Samma skadliga effekter som strålning har på cellaktiviteten kan användas på ett fördelaktigt sätt genom strålbehandling av cancertumörer i kroppen. Strålbehandling är en av de vanligaste cancerbehandlingarna, enligt American Cancer Society.
Cancer celler kännetecknas av sin snabba delningshastighet i kroppen. De biofysiska effekterna av strålning på cellernas DNA-aktivitet skadar DNA-molekylerna inuti cancer cellerna. På så sätt slutar de sjuka cellerna att dela sig och dör så småningom ut, vilket gör det möjligt för frisk vävnad att återhämta sig.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online