Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Determination of death thresholds and identification of Terahertz (THz)-specific gene expression signatures. med./bio.

[Feststellung der Sterbe-Schwellenwerte und die Identifizierung von Terahertz (THz)-spezifischen Genexpressions-Profilen].

Veröffentlicht in: Optical interactions with tissues and cells XXI: 25 - 27 January 2010, San Francisco, California, United States SPIE, 2010: 7562 OK-1-7562 OK-8

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte untersucht werden, ob starke THz-Strahlung zelluläre und/oder molekulare Wirkungen bei menschlichen Jurkat-Zellen und dermalen Fibroblasten-Zelllinien verursacht.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 2,52 THz
Expositionsdauer: kontinuierlich für bis zu 15 Sek.
Exposition 2: 2,52 THz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 1 Min. oder 2 Min.
Genexpressions-Experimente
Exposition 3: 2,52 THz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 5, 10, 20, 30, 40 Min.

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 2,52 THz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für bis zu 15 Sek.
Zusatzinfo Zelllebensfähigkeits-Experimente mit Fibroblasten
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • far-infrared optically pumped THz laser system
Kammer 25.4 mm 90° off-axis gold parabolic mirror used to focus the THz beam on the cell cultures in 35 mm petri dishes
Aufbau exposure system consists of a 50 W tunable CO2 pump laser, a pump frequency laser lock, and two non-folded THz laser cells; CO2 laser (tuned to 9P36) used to excite the rotational bands of methanol (at 380 mTorr), difluoromethane and methyl chloride
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 227 mW/cm² - - - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 2,52 THz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 1 Min. oder 2 Min.
Zusatzinfo Genexpressions-Experimente
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau cells exposed in plates with 24 wells
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 227 mW/cm² - - - -

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 2,52 THz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 5, 10, 20, 30, 40 Min.
Zusatzinfo Zelllebensfähigkeits-Experimente mit Jurkat-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau cells seeded in plates with 96 wells
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 227 mW/cm² - - - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Der MTT-Test zeigte, dass 60% der Jurkat-Zellen die 30-minütige THz-Exposition überlebten, wohingegen nur 20% die 40-minütige Exposition überlebten. Die Ergebnisse der Durchflusszytometrie zeigten ähnliche Ergebnisse und lieferten die zusätzliche Evidenz, dass der THz-induzierte Zelltod sowohl durch nekrotische als auch durch apoptotische Prozesse vermittelt wurde.
Die vorläufigen Ergebnisse der Konfokalmikroskopie deuteten darauf hin, dass Zellen, die bei THz-Strahlung für 12 Sekunden oder länger exponiert wurden, beachtliche Anzeichen für Zelltod zeigten.
Die vorläufigen Microarray-Daten zeigten, dass dermale Fibroblasten bei THz-Befeldung verschiedene Gene hochregulierten (hauptsächlich inflammatorische Zytokine).
Insgesamt liefern die Ergebnisse die Evidenz für zelluläre und molekulare Wirkungen von THz-Befeldung.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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