Повідомлення про помилку

Warning: ini_set() [function.ini-set]: A session is active. You cannot change the session module's ini settings at this time in drupal_environment_initialize() (line 692 of /home/visnyk-nanu/www/includes/bootstrap.inc).

Вісник НАН України. 2015. № 7. С. 53–64.
https://doi.org/10.15407/visn2015.07.053

ГОРОБЕЦЬ Оксана Юріївна —
доктор фізико-математичних наук, професор, старший науковий співробітник 

Інституту магнетизму НАН України та МОН України

БІОМАГНЕТИЗМ І БІОГЕННІ МАГНІТНІ НАНОЧАСТИНКИ

У статті проаналізовано єдиний генетичний механізм біомінералізації біогенних магнітних наночастинок (нанокристалів магнетиту, маггеміту та грейгіту) в одно- та багатоклітинних організмах і обговорено їх функції як природних сильних магнітів.

Ключові слова: градієнтна магнітна сила, ефективна магнітна сприйнятливість, магнітне захоплення, генетичний механізм біомінералізації.

У 1791 р. Луїджі Гальвані відкрив, що м’язові скорочення кінцівок препарованої жаби можуть спричинятися електричним імпульсом. Це відкриття було першим поштовхом до виникнення сучасних уявлень про живі організми як біоелектричні системи, в яких електричні поля і електричні сили використовуються на всіх рівнях їх організації та функціонування – молекулярному, клітинному, на рівні організму в цілому, наприклад, при взаємодії заряджених біомолекул, при виникненні біоелектричних потенціалів у тканинах та клітинах, при передаванні нервових імпульсів тощо. У зв’язку з цим виник термін – біоелектрика, який охоплює широке різноманіття електричних явищ у живих організмах. Очевидно, що біоелектричні явища генетично запрограмовані, з’явилися одночасно із зародженням життя і є невід’ємною складовою процесів метаболізму.

Разом з тим, магнітні поля, що супроводжують електричні процеси в організмах, надзвичайно малі, навіть порівняно з величиною магнітного поля Землі. Тому біомагнітні явища, пов’язані з власними магнітними полями живих організмів, на відміну від біоелектричних, розглядали переважно у зв’язку з розробленням засобів діагностики, а не для дослідження їх впливу на метаболізм. Такий погляд на біомагнітні явища виник унаслідок як зазначеної вище малої величини власних магнітних полів під час перебігу біоелектричних явищ в організмах, так і дуже слабкого відгуку тканин і організмів у цілому на магнітні поля [1, 2]. Цей стереотип зберігався впродовж чотирьох десятиліть, навіть після відкриття Р. Блекмором у 1975 р. в бактеріях сильних природних внутрішньоклітинних нанорозмірних магнітів (біогенних магнітних наночастинок), синтез яких, як виявилося, генетично запрограмований і здійснюється самими мікроорганізмами. Бактерії, які синтезують ланцюжки біогенних магнітних наночастинок (БМН), було названо магнітотаксисними бактеріями, з огляду на можливе функціональне призначення таких природних магнітів – таксис, тобто орієнтування руху бактерій у напрямку силових ліній геомагнітного поля, аналогічно стрілці компаса. Ідея про магнітотаксис була дуже прогресивною і сприяла тому, що в багатьох наукових центрах світу розпочалися інтенсивні дослідження цього явища в різних мікроорганізмах, дослідження власне самого процесу створення таких природних магнітів, у тому числі і на генетичному рівні. Повний текст.