Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Reduction of the background magnetic field inhibits ability of Drosophila melanogaster to survive ionizing radiation. med./bio.

[Verminderung des Hintergrund-Magnetfelds verhindert die Fähigkeit von Drosophila melanogaster, ionisierende Strahlung zu überleben].

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2012; 33 (8): 706-709

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer Exposition bei einer Umgebung, wo die Hintergrund-Magnetfelder reduziert wurden, auf Drosophila melanogaster (Wildtyp) untersucht werden, indem das Überleben einer einzelnen Exposition bei ionisierender Strahlung während des Larven-Stadiums gemessen wurde.

Hintergrund/weitere Details

Drosophila melanogaster wurde über mehrere Generationen bei drei unterschiedlichen Hintergrund-Magnetfeld-Umgebungen angezogen. Nach einem Jahr (mehr als 10 Generationen) kontinuierlicher Exposition bei jedem der unterschiedlichen Hintergrund-Magnetfelder, wurde Drosophila melanogaster bei ansteigenden Dosen ionisierender Strahlung (0, 20, 40, 60, 80, and 100 Gy) exponiert, während die Insekten im Larven-Stadium waren.
Es wurden drei zylindrische Container gebaut, um die unterschiedlichen Hintergrund-Magnetfeld-Umgebungen zu modifizieren.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 0–500 Hz
Expositionsdauer: 12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung
Exposition 2: 0–500 Hz
Expositionsdauer: 12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung
Exposition 3: 0–500 Hz
Expositionsdauer: 12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung

Allgemeine Informationen

Three cylindrical containers were built to isolate the different background magnetic field (BMF) environments studied. Ionizing radiation exposure with different rates (0 - 100 Gy). The separation of the larvae into the vials to be exposed to ionizing radiation took 20 min, during which time flies occupied the laboratory bench's background magnetic field environment. Ionizing radiation treatment corresponded to 14 min exposures for 20 Gy and 70 min exposures for 100 Gy.

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 0–500 Hz
Typ
Expositionsdauer 12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung
Zusatzinfo maximum of AC field at 60 Hz
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • double-walled µ-metal cylinder (to attenuate the static and time-varying component of the BMF)
Aufbau 15.5 cm high outer cylinder with a diameter of 24 cm; 14 cm high inner cylinder with a diameter of 21.7 cm; treated with plastic coating, placed inside an incubator with a constant temperature of 27 ± 0.5 °C and 60 % relative humidity; insects stayed inside 177 ml polypropylene bottles that were inside the cylinders for several generations
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,201 µT Effektivwert gemessen - AC
magnetische Flussdichte 1,7 µT - gemessen - DC

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 0–500 Hz
Typ
Expositionsdauer 12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung
Zusatzinfo maximum of AC field at 60 Hz
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • stainless steel cylinder (attenuates the static and time-varying component to a lesser degree)
Aufbau 15.5 cm high outer cylinder with a diameter of 24 cm; 14 cm high inner cylinder with a diameter of 21.7 cm; treated with plastic coating, placed inside an incubator with a constant temperatrue of 27 ± 0.5 °C and 60 % relative humidity; insects stayed inside the cylinder for several generations
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,951 µT Effektivwert gemessen - AC
magnetische Flussdichte 18,2 µT - gemessen - DC

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 0–500 Hz
Typ
Expositionsdauer 12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung
Zusatzinfo maximum of AC field at 60 Hz
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • cadboard-plastic cylinder (control; no BMF attenuation)
Aufbau 15.5 cm high outer cylinder with a diameter of 24 cm; 14 cm high inner cylinder with a diameter of 21.7 cm; treated with plastic coating, placed inside an incubator with a constant temperatrue of 27 ± 0.5 °C and 60 % relative humidity; insects stayed inside the cylinder for several generations
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1,06 µT Effektivwert gemessen - AC
magnetische Flussdichte 42,5 µT - gemessen - DC

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse zeigten, dass Drosophila melanogaster der µ-Metall-Container (Feld 1) im Vergleich zu der ansonsten identischen Population, die bei der Hintergrund-Magnetfeld-Umgebung der Karton-Plastik-Container exponiert wurde (Feld 3, Kontrolle), eine reduzierte Fähigkeit hatte, eine ionisierende Strahlungs-Exposition von 80 Gy und mehr zu überleben.
Die Hintergrund-Magnetfeld-Umgebung aus dem Edelstahl-Container (Feld 2) konnte keine Verminderung der Überlebensfähigkeit auslösen. Beide Hintergrund-Magnetfeld-Komponenten waren im µ-Metall-Container reduziert, aber nur teilweise im Edelstahl-Container. Dies deutet darauf hin, dass der Schwellenwert der Magnetfeld-Größenordnung, der erforderlich ist, um die beobachteten biologischen Wirkungen zu erzielen, unterhalb dessen liegen muss, der im Edelstahl-Container gemessen wurde.
Das experimentelle Design zeigt ein Zeitfenster, eine ionisierende Strahlungs-Dosis und Hintergrund-Magnetfeld-Parameter, die eine signifikante und reproduzierbare Verminderung des Überlebens bei diesem Insekten-Modell verursachen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Hintergrund-Magnetfelder eine fundamentale Rolle bei der Erholung oder dem Schaden bei einem biologischen System spielen könnten, das bei einfachen Dosen ionisierender Strahlung exponiert wurde.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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