Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

A small temperature rise may contribute towards the apparent induction by microwaves of heat-shock gene expression in the nematode Caenorhabditis Elegans. med./bio.

[Ein geringer Temperaturanstieg trägt möglicherweise zur Mikrowellen-induzierten Expression von Hitzeschock-Proteinen beim Fadenwurm Caenorhabditis Elegans bei].

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2006; 27 (2): 88-97

Ziel der Studie (lt. Redakteur)

Es sollten die Wirkungen einer Mikrowellen-Exposition auf die Hitzeschock-Protein (HSP)-Reaktionen in transgenen Fadenwürmern (Caenorhabditis elegans) untersucht werden. Das Ziel der Untersuchung war es, Ergebnisse aus früheren Studien zu wiederholen (siehe Publikation 4466, Publikation 4467 und Publikation 6611).

Hintergrund/weitere Details

Die Würmer wurden bei 15, 26, 26.2 und 27°C inkubiert.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 1 GHz
Modulationsart: CW
Expositionsdauer: kontinuierlich für 2,5 Stunden
Exposition 2: 1 GHz
Modulationsart: CW
Expositionsdauer: fast kontinuierlich für bis zu 20 Stunden (siehe add. information)

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 1 GHz
Typ
Charakteristik
  • gerichtetes Feld
Expositionsdauer kontinuierlich für 2,5 Stunden
Modulation
Modulationsart CW
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer The TEM cell used here was identical to that described in [Daniells et al., 1998], except that it was constructed of copper rather than aluminium. It was 34 cm long and of a square cross-section, tapering from a maximum of 24 x 24 cm at the center to 1.5 x 1.5 cm at the ends. The inner septum (waveguide) was central and 27/32 of the total width, giving a 50 Ω impedance, which matched the load and cables. Power was limited by the matched load to 500 mW (27 dBm).
Aufbau Identical loaded 24-well multiwell plates (containing 1.0 ml of K medium per well) were placed in two copper TEM cells located on the same shelf of a large incubator set at 26.0 ± 0.1 °C, one for RF and the other one for sham exposure.
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo In later experiments, an unmodified copper TEM cell was used for shams, while the TEM cell used for exposures was modified with the aim of reducing both power loss and consequent heating, including removal of internal polystyrene foam from beneath the septum, replacement of BNC by APC 3.5 connectors, and silver plating the copper surfaces of the cell.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistung 0,5 W - - - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 1 GHz
Typ
Charakteristik
  • gerichtetes Feld
Expositionsdauer fast kontinuierlich für bis zu 20 Stunden (siehe add. information)
Modulation
Modulationsart CW
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo Sham and microwave-exposed PC161 worms (as for Part A) were kept for 20 h in black non-fluorescent multiwell plates, which were removed at 2 or 4 h intervals (for <5 min per plate) to allow determination of GFP fluorescence levels.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistung 0,5 W - - - -

Referenzartikel

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Unter Verwendung von Kupfer-TEM-Zellen, sowohl bei den exponierten als auch bei den schein-exponierten Gruppen, wurde lediglich in der exponierten Gruppe eine mäßige Reportergen-Induktion festgestellt (15-20% nach 2.5 Stunden bei 26°C, bis ungefähr auf 50% steigend nach 20 h). Die Kalibrierung der Kupfer-TEM-Zelle durch das Nationale Physikalische Laboratorium (National Physical Laboratory, Teddington, Großbritannien) deckte einen signifikanten Leistungs-Verlust (8.5% bei 1.0 GHz) innerhalb der Zelle auf, begleitet durch leichte Erwärmung der exponierten Proben (ungefähr 0.3°C bei 1 W). Folglich waren die exponierten Proben leicht wärmer (um kleiner/gleich 0.2°C bei 0.5 W) als die schein-exponierten Kontrollen.
Das TEM-Zellen-Design wurde mit dem Ziel modifiziert, sowohl den Leistungs-Verlust als auch die daraus resultierende Erwärmung zu reduzieren. In der modifizierten Silber-überzogenen TEM-Zelle war der Leistungs-Verlust nur 1.5 % bei 1.0 GHz und die Proben-Erwärmung war um ungefähr 0.15°C (bei 1.0 W) reduziert (d.h. kleiner/gleich 0.1°C bei 0.5 W).
Unter Schein-Expositions-/Schein-Expositions-Bedingungen gab es zwischen der modifizierten Silber-TEM-Zelle und der nicht-modifizierten Kupfer-TEM-Zelle keinen Unterschied bei der Reportergen-Expression. Allerdings zeigten die Würmer, die in der Silber-TEM-Zelle bei Mikrowellen exponiert wurden (1.0 GHz, 0.5 W) im Verhältnis zu den schein-exponierten Kontrollen in der Kupfer-TEM-Zelle ebenfalls keine nachweisbare Induktion der Reportergen-Expression. Folglich könnte die 20 % "Mikrowellen-Induktion", die unter Verwendung der Kupfer-TEM-Zellen aufgedeckt wurde, durch einen kleinen Temperatur-Unterschied zwischen den Schein-Expositions- und Expositions-Bedingungen verursacht worden sein.
Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass frühere Interpretationen eines nicht-thermischen Effekts von Mikrowellen nicht aufrechterhalten werden können.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

Replizierte Studien

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