Effects of high magnetic fields on the diffusion of biologically active molecules

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F22%3A00556091" target="_blank" >RIV/68378271:_____/22:00556091 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://hdl.handle.net/11104/0330472" target="_blank" >http://hdl.handle.net/11104/0330472</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.3390/cells11010081" target="_blank" >10.3390/cells11010081</a>

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Effects of high magnetic fields on the diffusion of biologically active molecules

Popis výsledku v původním jazyce

The diffusion of biologically active molecules is a ubiquitous process, controlling many mechanisms and the characteristic time scales for pivotal processes in living cells. Here, we show how a high static magnetic field (MF) affects the diffusion of paramagnetic and diamagnetic species including oxygen, hemoglobin, and drugs. We derive and solve the equation describing diffusion of such biologically active molecules in the presence of an MF as well as reveal the underlying mechanism of the MF’s effect on diffusion. We found that a high MF accelerates diffusion of diamagnetic species while slowing the diffusion of paramagnetic molecules in cell cytoplasm. When applied to oxygen and hemoglobin diffusion in red blood cells, our results suggest that an MF may significantly alter the gas exchange in an erythrocyte and cause swelling.

Název v anglickém jazyce

Effects of high magnetic fields on the diffusion of biologically active molecules

Popis výsledku anglicky

The diffusion of biologically active molecules is a ubiquitous process, controlling many mechanisms and the characteristic time scales for pivotal processes in living cells. Here, we show how a high static magnetic field (MF) affects the diffusion of paramagnetic and diamagnetic species including oxygen, hemoglobin, and drugs. We derive and solve the equation describing diffusion of such biologically active molecules in the presence of an MF as well as reveal the underlying mechanism of the MF’s effect on diffusion. We found that a high MF accelerates diffusion of diamagnetic species while slowing the diffusion of paramagnetic molecules in cell cytoplasm. When applied to oxygen and hemoglobin diffusion in red blood cells, our results suggest that an MF may significantly alter the gas exchange in an erythrocyte and cause swelling.

Druh

J_imp - Článek v periodiku v databázi Web of Science

CEP obor

—

OECD FORD obor

10303 - Particles and field physics

Projekt

<a href="/cs/project/EF16_019%2F0000760" target="_blank" >EF16_019/0000760: Fyzika pevných látek pro 21. století</a><br>

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Cells

ISSN

2073-4409

e-ISSN

2073-4409

Svazek periodika

11

Číslo periodika v rámci svazku

1

Stát vydavatele periodika

CH - Švýcarská konfederace

Počet stran výsledku

13

Strana od-do

81

Kód UT WoS článku

000741737300001

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-85122298234