Взаимодействие искусственных ДНК-подобных структур в СВЧ-диапазоне: поляризационная селективность отражения волн

Abstract

В связи с асимметрией формы ДНК исследование поляризационных свойств ДНК выбрано нами как одно из первостепенных по важности. Предварительный теоретический расчет показал, что форма ДНК является оптимальной для образования поляризованной по кругу электромагнитной волны при условии резонанса (~ 10 нм). Экспериментальное исследование, проведенное нами по принципу электродинамического подобия для металлических ДНК-подобных спиралей в СВЧ-диапазоне длин волн, подтвердило этот вывод. В работе экспериментально подтверждается наличие эффекта поляризационной селективности при двойном отражении СВЧ-волн от ДНК-подобных спиральных элементов в зависимости от их знака (правые и левые спирали). Показано, что циркулярная поляризация волн играет важную роль при взаимодействии искусственных ДНК-подобных структур в СВЧ-диапазоне. Возможно, идентичный эффект имеет место в некоторых процессах с участием ДНК в клетках биологических организмов, но в дальнем ультрафиолетовом либо «мягком» рентгеновском диапазоне.

У зв’язку з асиметрією форми ДНК дослідження поляризаційних властивостей ДНК обрано нами як одне з першорядних по значимості. Попередній теоретичний розрахунок довів, що форма ДНК є оптимальною, для утворення поляризованої по полу електромагнітної хвилі за умови резонансу ( 10 нм). Експериментальне дослідження, проведене нами за принципом електродинамічної подібності для металічних ДНК-подібних спіралей в НВЧ-діапазоні довжин хвиль, підтвердили цей висновок. У роботі експериментально підтверджується наявність ефекту поляризаційної селективності при подвійному відбитті НВЧ-хвиль від ДНК-подібних спіральних елементів у залежності від їх знака (праві та ліві спіралі). Показано, що циркулярна поляризація хвиль відіграє важливу роль при взаємодії штучних ДНК-подібних структур в НВЧ-діапазоні. Можливо, ідентичний ефект має місце в деяких процесах за участю ДНК у клітинах біологічних організмів, але в дальньому ультрафіолетовому чи «м’якому» рентгенівському діапазоні.

Research on polarization properties of DNA is chosen by us as the one of paramount importance due to the asymmetry of the DNA form. The preliminary theoretical calculation has shown that the DNA form is optimum for formation of a circular electro-magnetic wave under the resonance condition (~10 nm). This conclusion has been proved for the metal DNA-like helices in a microwave range in accordance with the principle of scaling. In the given work it is experimentally confirmed the presence of the effect of polarization selectivity when microwave waves have double reflection from DNA-like helical elements depending on their sign (the right and left helices). It is shown that the circular polarization of waves plays an important role at interaction of microwave waves reflected from the artificial DNA-like structures. Probably, the identical effect takes place in some processes that involve DNA in biological organisms cells, but in far ultraviolet radiation that is close to the X-ray range.