Kép és szöveg: Horváth Miklós

Az a bizonyos „szikra” mikor és milyen körülmények között pattant ki? (Cikkünk első része itt olvasható!)

„Annak a gondolata, hogy a hidrogén-deutérium arány befolyással bír a rákos sejtek osztódására még egyetemi éveimben merült fel bennem egy fizikai kémia dolgozatra készülés közben. Már akkor eldöntöttem, hogy ezen az úton kell tovább mennem, azonban azokra a vizsgálatokra, melyek igazolták a hidrogén-deutérium izotóppár élettani jelentőségét, közel tíz évet kellett várnom”.

A deutériumról általában mi tudható?

„A deutérium felfedezése Harold C. Urey nevéhez fűződik, aki 1931-ben jelentette be, hogy a hidrogénnek létezik egy nehézizotópja, a deutérium. A deutérium abban különbözik a közönséges hidrogénatomtól, hogy atommagja a proton mellett egy neutront is tartalmaz, azaz a tömegszáma egy helyett kettő, innen ered a nehézhidrogén elnevezés is. Urey felfedezéséért Nobel-díjat kapott 1934-ben, ezt követően mindenki a nehézvíz hatásait vizsgálta, ezt használták például a biokémiai reakciók követésében, vagy például az atomreaktorok működtetésében. Biológiai rendszerekben azt tapasztalták, hogy ha például növények öntözésére használták a nehézvizet, azok nem fejlődnek a megszokott mértékben, állatokat itatva nehézvízzel, vérképromlást és sterilitást figyeltek meg. Fentiek alapján tehát vitathatatlanul fontos szerepe van annak, hogy az egyes vagy kettes tömegszámú hidrogén, azaz a deutérium milyen koncentrációban van jelen szervezetünkben”.

Dr. Somlyai Gábor egy 60 éves gyakorlatot tört meg 1990-ben azzal, hogy az alacsony deutériumtartalom, a nehézvíz helyett a könnyűvíz biológiai hatásait kezdte vizsgálni. A kérdés, amit feltett -  milyen szerepet szánt a természet, az élő szervezet a deutériumnak, melynek koncentrációja 6-szorosan meghaladja a kalcium, 10-szeresen a magnézium értékét a vérben – korábban senkiben nem merült fel. A kutatómunka szembement minden korábbi előítélettel, hiszen addig úgy vélekedtek a tudósok, hogy ha csak minden 6600-ik hidrogénre esik egy deutérium atom, akkor ezzel a „ritka” elemmel nem érdemes foglalkozni. Az eredmények nem ezt mutatták.

Az első mérföldkő mi volt a kutatásban?

„Az Országos Onkológiai Intézetben az volt az első feladatom, hogy megtaláljam a módját a természetes deutérium szint lecsökkentésének. A cél az volt, hogy az éghajlati övünkön a felszíni vizeinkre jellemző 145-150 ppm-es deutériumtartalmat jelentősen csökkenteni tudjam, majd ezt az alacsony deutériumtartalmú vizet sejttenyészetekben és állatkísérletekben használjam, megfigyeljem annak sejtélettani hatását. Emlékeztem egy filmre, melyben a második világháború idején a németek Norvégiából próbáltak nehézvizet szerezni. A norvégok elektrolizálták a vizet, és mivel a hidrogén könnyebben vált le az oxigénatomról, így a visszamaradó vízben egyre nőtt a deutérium koncentrációja. Azt feltételeztem, hogy ha ez a módszer működött a nehézvíz előállításánál, akkor a keletkező gázok visszaégetésével csökkentett deutériumtartalmú vizet lehet előállítani. A tudománytörténet sokszor igazolta, hogy egy új felfedezéshez két dolog szükséges: egy ötlet és egy garázs. Nekem mindkettő megadatott, így otthoni körülmények között, elektrolízissel bontottam a vizet hidrogénre és oxigénre, majd a keletkező hidrogéngázt visszaégettem vízzé. Természetesen az így előállított víz deutériumszintjének meghatározásához szükségem volt egy laboratóriumra is, ahol a méréshez szükséges eszközök rendelkezésre álltak”.

Gábor abban a szerencsés helyzetben volt, hogy az Onkológiai Intézetből könnyűszerrel talált partnereket a projekthez. A keletkezett víz deutérium-tartalmának méréséhez a Központi Fizikai Kutatóintézet akkori igazgatója nyújtott segítséget. A kutatóintézet egyik munkatársa, miután megismerte a teóriát, miszerint a természetben előforduló víz deutériumszintjének csökkentése, és annak biológiai hatásának megfigyelése a cél, visszakérdezett, hogy valóban azt a kevés deutériumot kívánja-e Gábor lecsökkenteni, és miután igen volt a válasz, sarkon fordult és kiment a teremből – emlékezett vissza a tudóshoz nem méltó reakcióra a biológus szakember. Ennek ellenére Jancsó Gábor, az Atomenergia Kutatóintézet egyik munkatársa és a Jákly György, a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség szakembere támogatta elsők közt a feltaláló kutatását, és bevizsgálták a garázsban előállított víz deutériumtartalmát. Földünkön az élőlények deutérium-tartalmát alapvetően az óceánok vizének, illetve a légköri mozgások következtében az óceánokból elpárolgó, majd eső és hó formájában a szárazföldre lehulló csapadék deutériumtartalma határozza meg. Általánosságban megállapítható, hogy a csapadék D-tartalma az Egyenlítőtől az Északi- és a Déli-sark felé, az óceánoktól a szárazföld belseje felé haladva, valamint a tengerszint feletti magassággal arányosan csökken. Éghajlati övünkön a felszíni vizek deutériumtartalma minimális ingadozással 145-150 ppm (azaz a vízben egymillió hidrogénatom között 150 deutériumatom található), szemben az Egyenlítő területén lehulló 155 ppm-es, vagy például a Kanada északi részén, a kontinens belsejében mért 135-140 ppm-es értékekkel. A biológuskutatónak sikerült 35 ppm-re csökkenteni a víz deutériumtartalmát, ez már alkalmas volt a kísérletek lefolytatásához.

A folytatásban a kezdeti sikerek, a cégalapítás, a kihívások, valamint a jelenkor lesz fókuszban!