Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Lack of direct DNA damage in human blood leukocytes and lymphocytes after in vitro exposure to high power microwave pulses med./bio.

[Fehlen eines direkten DNA-Schadens in humanen Blut-Leukozyten und Lymphozyten nach in vitro-Exposition bei starken Mikrowellen-Pulsen]

Von: Chemeris NK, Gapeyev AB, Sirota NP, Gudkova OY, Tankanag AV, Konovalov IV, Buzoverya ME, Suvorov VG, Logunov VA
Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2006; 27 (3): 197-203
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Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte die Wirkung von Hochleistungsmikrowellen-Pulsen auf die DNA von humanen Blut-Leukozyten und isolierten Lymphozyten untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Zu Beginn der Exposition lag die Temperatur der Zellsuspension bei 23+/-1°C. Dann stieg die Temperatur innerhalb von 10-15 Sekunden auf ihren stationären Wert von 27+/-1°C an, der bis zum Ende der Exposition unverändert blieb.
Temperatur- und Negativ-Kontrollen wurden durchgeführt bei 23+/-1°C (stationäre Temperatur des Hohlleiters; negative Kontrolle), bei 27+/-1°C (Temperatur-Zunahme während der Exposition/Temperatur der exponierten Proben = Temperatur-Kontrolle) und bei 37°C (normale physiologische Temperatur; negative Kontrolle).
Positive Kontrollen wurden mit der alkylierenden Substanz Ethylmethansulfonat behandelt.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 8,8 GHz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: kontinuierlich für 40 min

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 8,8 GHz
Charakteristik
  • gerichtetes Feld
Expositionsdauer kontinuierlich für 40 min
Zusatzinfo reference article: Lebedev IV. 1961. Techniques and devices for super high frequencies, Vol. 1 Moscow-Leningrad: Gosenergoizdat.
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 180 ns
Anstiegszeit 10 ns
Abfallzeit 33 ns
Folgefrequenz 50 Hz
Pulsart rechteckig
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • Wellenleiter
  • rectangular, 23 x 3.4 mm, see chamber and setup details
Kammer The cell suspension was exposed to high power microwave pulses (HPMP) in a special plastic cuvette of cylindrical shape with a diameter of 10 mm and a height of 1 mm. The cuvette was placed inside a rectangular waveguide (cross-section 23 x 3.4 mm) at a distance of 25-30 mm from a waveguide flange with the help of a special foam-plastic holder.
Zusatzinfo Calculations of the magnitude of the electric field in a rectangular waveguide operating in the H10 mode were carried out for the exterior and interior of the cuvette according to Lebedev [1961] (see reference article); the maximal magnitude of the electric field in the cuvette was about 70 kV/m.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
SAR 1,6 kW/kg Mittelwert über Zeit berechnet - -
Zusätzliche Parameterdetails

The average SAR of 1.6 kW/kg indicated applies to the center of the sample. Maximal SAR in the cell medium toward the microwave source was approximately by 1.7 times higher than the average SAR.

Mess- und Berechnungsdetails

Temperature measurements were carried out in the cuvette filled with 50 µl of physiological saline using a copper-constantan micro-thermocouple with a diameter of 50 µm. The accuracy of temperature readings was ±0.1 °C. A thermocouple was inserted into a modified cuvette from the bottom through a narrow slot in a wide wall of the waveguide. A digital voltmeter was used for the measurements of voltage generated by a thermocouple. The time constant of the temperature measuring system was 0.05 s. The average initial rate of temperature rise was 0.37 ± 0.01 °C/s, which corresponded to the average SAR of 1.6 kW/kg (peak SAR was assessed as about 300 MW/kg).

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse deckten im Vergleich zu den entsprechenden Negativ (23 und 37°C)- und Temperatur (27°C)-Kontrollen keinen statistisch signifikanten DNA-Schaden auf, der direkt nach der in vitro Hochleistungsmikrowellen-Puls-Exposition von humanen Blut-Leukozyten oder Lymphozyten bzw. nach der Hochleistungsmikrowellen-Puls-Exposition von Leukozyten nach Inkubation bei 37°C (30 Minuten) offensichtlich gewesen wäre.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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