Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

A study on biological effects of low-intensity millimeter waves med./bio.

[Eine Untersuchung biologischer Wirkungen schwacher Millimeterwellen]

Von: Yu G, Coln EA, Schoenbach KH, Gellermann M, Fox P, Rec L, Beebe SJ, Liu S

Veröffentlicht in: IEEE Trans Plasma Sci 2002; 30 (4): 1489-1496

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die nicht-thermischen Wirkungen von Millimeterwellen im Frequenz-Bereich von 41-43 GHz auf die Wachstums-Rate und das Absorptionsspektrum von Escherichia coli untersucht werden. Zusätzlich wurde die Wirkung der Exposition auf die DNA untersucht, indem die Plasmid-Transformations-Effizienz gemessen wurde.

Endpunkt

verschiedene Wirkungen auf Escherichia coli (Wachstums-Rate, Absorptionsspektrum, Transformations-Effizienz)

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 41–43 GHz
- Millimeterwellen

Exposition	Parameter
Exposition 1: 41–43 GHz Expositionsdauer: kontinuierlich für 40 Min. Wachstums-Raten-Experiment	Leistungsflussdichte: 32 mW/cm² (für die Probe in der Mitte) Leistungsflussdichte: 2,6 mW/cm² (für die zweite Probe)
Exposition 2: 41,3–41,9 GHz Expositionsdauer: im Artikel nicht angegeben relatives Absorptionsspektrum von Millimeterwellen	-
Exposition 3: 41–41,7 GHz Expositionsdauer: kontinuierlich für 15 Min. Transformations-Effizienz	Leistungsflussdichte: 12 mW/cm²

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	41–43 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 40 Min.
Zusatzinfo	Wachstums-Raten-Experiment

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Hornantenne abgeschirmter Raum
Aufbau	1 cm thick piece of Styrofoam placed on top of the pyramidal horn antenna in the anechoic chamber; samples positioned on top of the Styrofoam - one sample in a well in the center of the horn, the other in the adjacent well of a 12-well culture plate
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistungsflussdichte	32 mW/cm²	-	berechnet	-	für die Probe in der Mitte
Leistungsflussdichte	2,6 mW/cm²	-	berechnet	-	für die zweite Probe

Exposition 2

Hauptcharakteristika

Frequenz	41,3–41,9 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	im Artikel nicht angegeben
Zusatzinfo	relatives Absorptionsspektrum von Millimeterwellen

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	millimeter wave generator
Aufbau	E. coli suspension distributed on a 6 mm x 3 mm rectangle of a 8 mm x 5 mm filter paper with a thickness of 0.17 mm; filter paper placed between two flanges in the path of the millimeter wave

Parameter

Für diese Exposition sind keine Parameter spezifiziert.

Exposition 3

Hauptcharakteristika

Frequenz	41–41,7 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 15 Min.
Zusatzinfo	Transformations-Effizienz
Zusatzinfo	frequency raised in 0.1 GHz steps

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1
Aufbau	a 25 µ l volume of the plasmid was added to one well of a 96-well microtitre plate
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistungsflussdichte	12 mW/cm²	-	berechnet	-	-

Exponiertes System:

Bakterien (in vitro)
Plasmid-DNA (mit einer Antibiotika-Resistenz)
Escherichia coli/XL1-Blue

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Genotoxizität/Mutation: Transformations-Effizienz (Einbau der Plasmid-DNA in die Bakterien; Koloniebildungseinheiten auf Antibiotika-enthaltenden Agar-Platten)
Zellfunktionen: Absorptionsspektrum der Millimeterwellen
Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Wachstums-Rate (Spektrophotometrie)

Untersuchtes System:

Bakterien (in vitro)

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse zeigten weder statistisch signifikante Frequenz-abhängige Wirkungen auf das Wachstum von Bakterien noch Frequenz-abhängige Wirkungen auf die DNA-Plasmid-Transformations-Effizienz. Der einzige Hinweis auf Resonanz-Wirkungen wurde im Absorptionsspektrum von Escherichia coli gefunden. Allerdings zeigte sich in Kontroll-Experimenten und durch Wechsel der Länge der Hohlleiter im Millimeterwellen-System, dass die Resonanz-ähnliche Absorption durch das Millimeterwellen-System selbst verursacht wurde.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Resonanz-Wirkungen in diesem besonderen Frequenz-Bereich unwahrscheinlich sind.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

Air Force Office of Scientific Research (AFOSR), USA

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