科学家发现,生物体会发出一种极其微弱的可见光,这种光非常微弱,肉眼无法直接观察到。卡尔加里大学和加拿大国家研究委员会的研究人员利用高灵敏度成像技术,探测到了这种被称为超弱光子发射的现象。
为了观察这一现象,研究团队使用了能够捕捉单个光子的先进EMCCD相机。他们将活体小鼠置于完全黑暗的环境中约一小时,并记录了小鼠发出的光。之后,在小鼠死亡后,他们再次进行成像,同时保持小鼠体温在 37°C。保持相同的体温确保了光发射的任何变化都与温度无关。
结果显示出明显的差异。小鼠活着的时候,皮肤会释放出明显更多的可见光子。死后,这种光的强度急剧下降,只有少量光子会继续从肝脏等内脏器官释放出来。
超弱光子发射的强度极低,大约每秒每平方厘米只有10到1000个光子。作为参考,即使是亮度很低的灯泡在相同时间内也会释放数十亿个光子,这就解释了为什么这种生物发光在没有专用设备的情况下是不可见的。
这种光源于正常的细胞过程。细胞在产生能量的过程中会产生活性氧(ROS)。当这些分子与体内的脂质和蛋白质相互作用时,它们会产生激发态分子,从而释放出微弱的可见光。
研究人员还对植物进行了研究,并发现了类似的模式。受损或受到化学胁迫的叶片会产生更强的光信号,这表明当生物体遭受氧化胁迫时,其发光强度会增强。
重要的是,这种现象与体热不同。温暖物体的热辐射主要发生在红外光谱范围内,而本研究中检测到的光子则位于可见光范围内。
由于这种微弱的光与细胞内的新陈代谢活动和氧化反应密切相关,科学家认为它最终可能被用作一种非侵入性方法来监测压力、疾病或器官健康状况。
研究:“对活体和死亡小鼠以及处于胁迫下的植物的超弱光子发射进行成像。”《物理化学快报》(2025)。
发布于 江苏
