Nanotehnologiii genetice de undă pentru controlul biosistemelor
O descriere fizică și matematică a dinamicii proceselor propuse, similară cu izomerizarea foto și reorientarea moleculelor de ADN, este dată în termenii funcțiilor e densitate al distribuției unghiulare. Să presupunem că toate cele trei grupe moleculare care formează ADN sunt independente: trans-izomerii, cis-izomerii și moleculele neutre. Din lucrare, se cunoscut un sistem de ecuații de echilibrare care descrie dinamica
Unghiul - unghiul solid al funcției de densitate a distribuției unghiulare a dinamicii proceselor de fotoizomerizare și reorientare a moleculelor în structura holografică a morfogenezei fotoinduse a biosistemelor.
Coeficienții caracterizează viteza de modificare a intensității izomerizării. În formă extinsă, valorile lor pot fi scrise în următoarea formă:
Unde - funcția de distribuție a cis-izomerilor în molecula ADN atunci când este expusă la lumina polarizată eliptic, - valoarea actuală a indicelui de refracție din molecula ADN la acțiunea luminii polarizate eliptice, - valoarea curentă a coeficientului de absorbție în molecula de ADN atunci când este expusă la lumina polarizată eliptic; - funcția de distribuție a părților trans-izomerice ale ADN-ului atunci când este expusă la lumina polarizată eliptic; - valoarea intensității luminii incidente; - factorul de elipticitate a luminii.
Aici - gradul de elipticitate, - coeficientul de asfericitate al trans-izomerului; - secțiunile transversale de absorbție ale cis-izomerului și trans-izomerului în direcții de-a lungul perpendicularei pe axa moleculei; - randamentele cuantice ale reacției de fotoizomerizare; - funcțiile asociate ale Legendre; - coeficienții de descompunere a funcției într-o serie de funcții sferice; - coeficienții de difuzie rotativă a trans-izomerilor ai moleculelor matricii polimerice; - potențialul interacțiunii intermoleculare; - timpul de relaxare al matricei polimerice.
S-a dovedit că moleculele neutre la fel influențează și dinamica de modificare al parametrului de ordine al matricei polimerice ca urmare a orientării foto. Acțiunea luminii polarizate asupra polimerului conduce la o reorientare a părților moleculelor care conțin azot, care la rândul lor provoacă o redistribuire a mediului lor molecular și, în consecință, o modificare a parametrului de ordine al domeniului nematic. Un domeniu nematic este o formațiune structurală care face parte dintr-un cristal lichid, în interiorul căreia toate moleculele au o orientare uniformă indusă spontan. Mărimile acestor domenii sunt cuprinse într-un diapazon. În acest sens, subliniem încă o dată esențialul: ADN-ul din compoziția cromozomilor are o structură de cristal lichid (LC). Aceasta asigură o orientare cu consum energetic redus al directorilor LC al acestui biopolimer sub influența radiațiilor electromagnetice polarizate externe și endogene slabe. Acest lucru duce la formarea diferitelor structuri topologice, dintre care un caz special sunt hologramele donatoare. Credem că acest lucru se aplică și fenomenului de regenerare pancreatică in situ la șobolani pe care l-am descoperit. Regenerarea se realizează prin trecerea multiplă a unei unde polarizate a fasciculului laser sondă, modulată de o hologramă al celulor donatoare. Rezultatul sondării laser a donatorului este transmis și stocat de către continuul LC al destinatarului, oferindu-i registrul necesar al hologramelor de control. Sau o altă opțiune care o completează pe prima: un semnal de undă de declanșare modulat de donator ajunge pe un photosite ipotetic al destinatarului (de exemplu, în celulele stem). Un astfel de photosite lansează programe genetice preexistente, conform schemei „cheie-lacăt”, cu includerea anumitor diferențieri și morfogeneză postembrionică. Aceasta duce la regenerarea pancreasului.
Modularea fluxului de lumină de către țesutul biologic donator este transmisă de un fotodetector pătratic. Acesta este încorporat într-un tub laser. Datorită acestui fapt, modularea este transformată într-un semnal electromagnetic alternativ. Este semnificativ faptul că vibrația de modulare a inelelor Newton (inele de intensitate) reflectă dinamica de fază-polarizare de cod al fiecărui micro fragment donator, de exemplu cromozomii LC. La rândul său, vibrația micro-dinamică a acestor inele (și a dreptelor tangente la ele) transmite dinamica unghiurilor Euler. Toată această dinamică de semn (holografică și „cheie-lacăt”) influențează cu rezonanță asupra biosistemului receptor, de exemplu cromozomii LC, reprogramându-i izomorfic către donator.
Astfel, modularea dinamică de polarizare a fluxului de lumină reprezentat de cvasi-inelele lui Newton se transformă la mișcarea lor într-un semnal electromagnetic care modulează frecvența purtătoare a armonicilor generatorului de impulsuri, care reglează micro-deplasările oglinzilor rezonatorului laser. Adâncimea maximă de modulare a semnalului util se află în diapazonul frecvențelor de la 0,5 MHz la 1,5 MHz. Aceste semnale ale bio-donatorilor sunt transformate printr-un radio în spectre sonore, care, conform datelor preliminare, au și activitate biologică. Același lucru este valabil și pentru donatorii abiogeni, de exemplu, anumite minerale.
Registrul de înaltă rezoluție al imaginilor de undă care rezultă din scenariul holografic afișează în timp real starea genetico-metabolică a bio-donatorilor. Anume el este ghidul dinamic pentru celulele stem ale destinatarului după principiul „fă ca mine” și este completat de opțiunea de declanșare „cheie-lacăt”. De fapt, ambii vectori de regenerare activată artificial sunt un model simplificat al proceselor endogene în evenimente post-traumatice naturale, de exemplu, în restabilirea cozii pierdută de șopârlă sau integritatea planariei. Reconstrucția endogenă naturală se datorează rezervelor interne, adică a „marcajului intern” (și declanșator) al radiației celulelor vecine celulelor rănii. În regenerarea endogenă, informațiile intrinseci de polarizare dinamică de la celulele sănătoase sunt transmise continuu de la un strat sferic al celulelor-holograme la un alt strat. Nu va fi de prisos să repetăm că cromozomii și ADN-ul in vivo emit lumină coerentă în intervalul de la 250 la 800 nm, adică, sunt capabili să fie un mediu active-laser. Acesta din urmă a fost dovedit prin experimentele noastre directe despre crearea ADN-ului și a emitorilor coerenți de cromozomi in vitro când a fost creat laserul cvasi genetic. Aceste date, într-o formă ușor modificată, au fost confirmate de cercetătorii japonezi. Continuumul cu cristale lichide cromozomiale, ca principal element de lucru al genomului-biocomputer, acționează ca o unitate a două atribute fundamentale - acesta este un mediu pentru înregistrarea și stocarea hologramelor dinamice în 4 dimensiuni și, în același timp, este un mediu de emisie coerentă de lumină. Putem spune că genomul este un sistem care autoemite și se autocitește, un biocomputer cuantic. Sarcina noastră este de a reproduce cel puțin parțial acest atribut genomic in vitro, bazându-ne în principal pe binecunoscutele tehnologii laser și holografice și, în mod natural, pe teoria acestor procese, exploatându-le pe cât posibil, în activitatea aparatului cromozomial.
Ideea controlului holografic asupra creșterii și dezvoltării țesuturilor biologice a fost confirmată de oamenii de știință americani pe exemplul unui model de reglare a creșterii unui sistem de rădăcini vegetale sub acțiunea unui fascicul laser cu mișcare lentă într-un mediu nutritiv. Controlul bio-holografic este demonstrat și în transferul de unde al semnalelor morfogenetice către calusul plantelor. Aceste implementări ale principiilor acțiunii de undă asupra genomului sunt confirmate de modelul teoretic al ghidurilor holografice pentru creșterea și dezvoltarea biosistemelor. În experimentele noastre, creșterea țesuturilor bio-destinatarului, de asemenea, are loc în funcție de un gradient variabil de iluminare a interferogramelor reconstruite sub forma unor benzi dinamice de interferență microscopică corespunzătoare hologramelor celulelor donatoare în calitate de programatori. Și ce este semnificativ - nu numai creșterea (diviziunea) celulelor este observată, dar și diferențierea lor în anumite direcții, specificate de celulele vecine.
funcțiilor de distribuție a izomerilor polimerilor abiogenici cu activitate de polarizare ridicată. Aceasta, într-o oarecare măsură, corespunde proceselor care au loc în moleculele de ADN atunci când sunt expuse la lumina polarizată-circulară, ținând cont de influența părții ne-fotosensibile a matricei polimerice: funcțiilor de distribuție a izomerilor polimerilor abiogenici cu activitate de polarizare ridicată. Aceasta, într-o oarecare măsură, corespunde proceselor care au loc în moleculele de ADN atunci când sunt expuse la lumina polarizată-circulară, ținând cont de influența părții ne-fotosensibile a matricei polimerice: