Verkannte Gefahr "Elektrosmog"

Mit Terahertzwellen lassen sich Genveränderungen besser erkennen

Bild der Wissenschaft

Einem Forscherteam der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen ist es gelungen, Veränderungen in einzelnen Abschnitten des menschlichen Erbgutes mittels Terahertzwellen aufzuspüren. Diese neue Spektroskopiemethode ist schneller und genauer als bisherige in der Biotechnologie und Medizin angewandte Techniken und verspricht vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Die Wissenschaftler berichten über ihre Arbeit im Fachmagazin Applied Physics Letters (Band 80 Seite 154).

Das Team um Michael Nagel untersucht in seiner Arbeit einen DNA-Abschnitt auf Veränderungen mit Hilfe eines sogenannten Genchips. Dieser Chip besteht aus einer mit einsträngigen DNA-Stücken mit bekannter Basensequenz versehenen Oberfläche. Wenn das zu untersuchende Stück DNA auf diesen Chip gebracht wird, so bindet es an den zu seiner Basensequenz komplementären Strang der Oberfläche. Wenn der Ort der Paarbindung bestimmt werden kann, ist damit auch die Sequenz des zu untersuchenden Stranges bestimmt.

Um nun diese komplementäre Bindung sichtbar zu machen und damit die Identifizierung der Basensequenz zu ermöglichen, bestrahlte das Aachener Team den Chip mit elektromagnetischen Wellen mit einer Frequenz im Terahertzbereich. Derartige Wellen weisen eine Wellenlänge von mehreren Zehntel Millimetern auf und sind damit an der Grenze zwischen dem infraroten und dem Mikrowellenbereich des Spektrums angesiedelt. Diese elektromagnetischen Wellen regen nun eine Vibrationsschwingung komplementär gebundener DNA-Stränge an – und die damit verbundene Absorptionslinie kann in einem Spektroskopieexperiment mit hoher räumlicher Auflösung sichtbar gemacht werden. Damit ist der Ort der Paarbindung bestimmt.

In bisherigen Experimenten wurde die komplementäre Paarbindung zweier DNA-Stränge zumeist mittels fluoreszierenden Molekülen – sogenannten "Markern" – sichtbar gemacht. Diese Methode ist allerdings nicht besonders flexibel, und derartige Experimente nehmen zudem eine relativ große Zeit in Anspruch. Auch ist die räumliche Auflösung und damit die Präzision der Erkennung der Paarbindung beschränkt. Die auf Terahertzwellen basierende Spektroskopiemethode umgeht die Schwierigkeit des Einbringens von Fremdmolekülen und ist damit viel genauer.

Terahertzwellen werden bereits seit längerer Zeit zur Untersuchung astronomischer Objekte eingesetzt – deren Anwendung in der Material- und in der biologischen Forschung ist allerdings eine relativ neue Disziplin.

Weitere Meldungen zum Thema Spektroskopie finden Sie im Archiv von wissenschaft.de.

Stefan Maier

Ich möchte dem Artikel (aus unserer Sicht der Welt) eine neue Überschrift geben: Athermische Wirkungen elektromagnetischer Strahlung auf das Erbgutnachgewiesen oder:

Mikrowellen bringen Erbgut (DNA-Moleküle) zum Vibrieren

Dies kann man folgenden Aussagen des Artikels entnehmen:
„Derartige Wellen weisen eine Wellenlänge von mehreren Zehntel Millimetern auf und sind damit an der Grenze zwischen dem infraroten und dem Mikrowellenbereich des Spektrums angesiedelt. Diese elektromagnetischen Wellen regen nun eine Vibrationsschwingung komplementär gebundener DNA-Stränge an – und die damit verbundene Absorptionslinie kann in einem Spektroskopieexperiment mit hoher räumlicher Auflösung sichtbar gemacht werden.“

Zur Erklärung:
Die hier beschriebenen „Vibrationen“ der DNA werden sicher nach dem Resonanzprinzip ausgelöst: Die biologischen Moleküle gehen - je nach Größe, Länge und Struktur - mit den Wellen einer bestimmten Frequenz in Resonanz, die ihrem Aufbau entspricht. Vergleichbar ist das vom Prinzip her z.B. mit dem Schwingen einer Geigenseite, die bei einer bestimmten Frequenz (= Tonhöhe) andere Körper (z.B. das Gehäuse eines Lautsprechers) anregen kann, in dieser Frequenz mit zu schwingen.

Wenn DNA-Moleküle durch (technisch erzeugte) elektromagnetische Strahlung zum Vibrieren angeregt werden (also Energie aufnehmen und damit energiereicher werden), kann es natürlich leichter zu Brüchen der DNA-Stränge kommen. Diese Brüche kann man auch als Mutationen, also Erbgutveränderungen, bezeichnen.

Diese Erbgutveränderungen in Körperzellen können die Ursache für Gesundheitsbeeinträchtigungen, Funktionsstörungen oder im Extremfall auch krebsartige Veränderungen des Gewebes sein, je nach dem, an welcher Stelle diese Veränderungen eintreten.

Bei der Festlegung der Grenzwerte für elektromagnetische Strahlung (z.B. auch für die Mobilfunkstrahlung) wird immer bestritten, dass die so genannten „athermischen Wirkungen“ auf biologische Gewebe existieren. Ich denke, hier ist ein weiterer Beleg gefunden, dass diese athermischen Wirkungen durch technisch erzeugte elektromagnetische Strahlen tatsächlich eintreten. Daraus ergibt sich wieder einmal die Forderung: Die athermischen Wirkungen müssen unbedingt bei der Festlegung der Grenzwerte berücksichtigt werden.

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