TY - JOUR

T1 - Современное состояние и проблемы изучения биологических эффектов ТГц-излучения

AU - Butikova, Ekaterina A.

AU - Razumov, Ivan A.

AU - Poveshchenko, Olga V.

AU - Kanygin, Vladimir V.

N1 - Работа выполнена при поддержке государственных заданий FSUS-2025-0008, FWNR-2025-0016 и FWNR-2022-0023. Современное состояние и проблемы изучения биологических эффектов ТГц-излучения / Е.А. Бутикова, И.А. Разумов, О.B. Повещенко, В.В. Каныгин // Acta Biomedica Scientifica. - 2025. - 10 (2). - С. 33-47. DOI: 10.29413/ABS.2025-10.2.4

PY - 2025

Y1 - 2025

N2 - Введение. Терагерцовое излучение (ТГцИ) занимает диапазон 0.1–10 ТГц и долгое время было малоизученным из-за сложности создания источников и детекторов. Недавние достижения в полупроводниках и нанотехнологиях способствовали развитию ТГц-технологий в связи, медицине и безопасности, но возникают вопросы о возможном воздействии на здоровье и окружающую среду.Цель. Обобщить текущее состояние исследований в области клеточных эффектов, возникающих при воздействии ТГцИ. Особое внимание уделено применению омиксных технологий, в частности метаболомики, протеомики, транскриптомики для изучения воздействия ТГцИ на живые системы. Обзор также направлен на анализ ключевых паттернов биологических эффектов, вызванных ТГцИ, и оценку перспектив дальнейших исследований и применения ТГцИ в биомедицинских и биотехнологических контекстах, а также особенности организации экспериментов по изучению влияния ТГцИ. Для написания обзора был произведен поиск научных публикаций с использованием источников PubMed, Google Scholar, Scopus, IEEE Xplore за период с 2000 по 2024 годы.Обсуждение. Исследования ТГцИ показывают нетепловые эффекты на клетки, включая генотоксичность и изменение экспрессии генов, но результаты разнятся. Большинство данных получено in vitro на разных клеточных линиях, где эффекты зависят от параметров излучения. Для эпителиальных клеток и фибробластов цитотоксичность мала до 1 ТГц, но возможны генотоксические эффекты. ТГцИ может снижать метилирование ДНК опухолевых клеток, что перспективно для диагностики. Омиксные технологии помогают изучать молекулярные механизмы воздействия, но требуется стандартизация методов для точного разграничения тепловых и нетепловых эффектов.Заключение. Обзор подчеркивает актуальность исследований ТГцИ и его влияние на живые системы, но существующие данные ограничены и разрознены. Для понимания механизмов нетеплового воздействия необходимы более детализированные экспериментальные исследования, включая метаболомные подходы для анализа биохимических реакций на ТГц-излучение.

AB - Введение. Терагерцовое излучение (ТГцИ) занимает диапазон 0.1–10 ТГц и долгое время было малоизученным из-за сложности создания источников и детекторов. Недавние достижения в полупроводниках и нанотехнологиях способствовали развитию ТГц-технологий в связи, медицине и безопасности, но возникают вопросы о возможном воздействии на здоровье и окружающую среду.Цель. Обобщить текущее состояние исследований в области клеточных эффектов, возникающих при воздействии ТГцИ. Особое внимание уделено применению омиксных технологий, в частности метаболомики, протеомики, транскриптомики для изучения воздействия ТГцИ на живые системы. Обзор также направлен на анализ ключевых паттернов биологических эффектов, вызванных ТГцИ, и оценку перспектив дальнейших исследований и применения ТГцИ в биомедицинских и биотехнологических контекстах, а также особенности организации экспериментов по изучению влияния ТГцИ. Для написания обзора был произведен поиск научных публикаций с использованием источников PubMed, Google Scholar, Scopus, IEEE Xplore за период с 2000 по 2024 годы.Обсуждение. Исследования ТГцИ показывают нетепловые эффекты на клетки, включая генотоксичность и изменение экспрессии генов, но результаты разнятся. Большинство данных получено in vitro на разных клеточных линиях, где эффекты зависят от параметров излучения. Для эпителиальных клеток и фибробластов цитотоксичность мала до 1 ТГц, но возможны генотоксические эффекты. ТГцИ может снижать метилирование ДНК опухолевых клеток, что перспективно для диагностики. Омиксные технологии помогают изучать молекулярные механизмы воздействия, но требуется стандартизация методов для точного разграничения тепловых и нетепловых эффектов.Заключение. Обзор подчеркивает актуальность исследований ТГцИ и его влияние на живые системы, но существующие данные ограничены и разрознены. Для понимания механизмов нетеплового воздействия необходимы более детализированные экспериментальные исследования, включая метаболомные подходы для анализа биохимических реакций на ТГц-излучение.

KW - THz

KW - THz irradiation

KW - cell biology

KW - omics technologies

KW - ТГц-излучени

KW - клеточная биология

KW - терагерцовое излучение

KW - омиксные технологии

KW - ТГиИ

KW - ТГЦ

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/6c5f5179-fdda-3227-b350-ab8531fb461f/

UR - https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-105006608086&origin=inward&txGid=d9151abd0c8374dd8d003e1d92bc9299

U2 - 10.29413/ABS.2025-10.2.4

DO - 10.29413/ABS.2025-10.2.4

M3 - статья

VL - 10

SP - 33

EP - 47

JO - Acta Biomedica Scientifica

JF - Acta Biomedica Scientifica

SN - 2541-9420

IS - 2

ER -