Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Drosophila oogenesis as a bio-marker responding to EMF sources med./bio.

[Eireifung bei Drosophila als ein Biomarker für die Reaktion auf elektromagnetische Feldquellen]

Von: Margaritis LH, Manta AK, Kokkaliaris KD, Schiza D, Alimisis K, Barkas G, Georgiou E, Giannakopoulou O, Kollia I, Kontogianni G, Kourouzidou A, Myari A, Roumelioti F, Skouroliakou A, Sykioti V, Varda G, Xenos K, Ziomas K

Veröffentlicht in: Electromagn Biol Med 2014; 33 (3): 165-189

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Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen von elektromagnetischen Feldern, emittiert von verschiedenen Geräten, auf die Fortpflanzung der Taufliege Drosophila spec. untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Insgesamt wurden 280 Experimente durchgeführt, wobei das Gerät, die Distanz zwischen Gerät und Taufliege sowie die Dauer variiert wurden. Teilweise wurden verschiedene Geräte gleichzeitig oder nacheinander benutzt (siehe "Feldeigenschaften").
Das Experiment startete mit frischgeschlüpften Fliegen in Glasröhrchen, jeweils Männchen und Weibchen getrennt. Nach drei Tagen wurden die männlichen und weiblichen Fliegen zusammen in frische Röhrchen zur Paarung gesetzt. Die Exposition begann mit dem Start des Experiments (wenn nicht anders vermerkt).
Um die Anzahl der lebensfähigen F1-Puppen zu bestimmen, wurden die Elterntiere am sechsten Expositions-Tag entfernt (oder später, wenn die Exposition länger andauerte). Die Röhrchen wurden in einem Kulturraum inkubiert, um die F1-Puppen in jedem Röhrchen bis zum 22. Tag des Experiments zu zählen.
Zur Untersuchung von apoptotischen Follikeln wurden die erwachsenen weiblichen Fliegen fünf Stunden nach der letzten Exposition aus den Röhrchen genommen und betäubt, um die Ovarien zu entfernen.

Endpunkt

Wirkungen auf das Fortpflanzungssystem: Fortpflanzung von Drosophila spec. (Apoptose in Follikeln; Quantifizierung der F1-Puppen)

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 27,15 MHz–2,44 GHz
- CW (kontinuierliche Welle)
- UKW/FM-Radiosender
- Mikrowellenherd/Heizgerät
- Mobilfunk
- Mobiltelefon
- GSM
- Bluetooth
- DECT
- W-LAN/WiFi

Exposition	Parameter
Exposition 1: 900 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: 6 oder 12 Minuten täglich für 1 (nur am 3. Tag des Experiments) oder 3 Tage (D. virilis) (Follikel); 6 Minuten täglich für 7 Tage (D. virilis) (F1-Puppen) GSM-Handy	elektrische Feldstärke: 22 V/m Mittelwert (im Abstand von 0 cm) elektrische Feldstärke: 2 V/m Mittelwert (im Abstand von 10 cm) elektrische Feldstärke: 0,4 V/m Mittelwert (im Abstand von 20 cm) SAR: 1,2 W/kg (nach Angabe des Herstellers)
Exposition 2: 1.880–1.900 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: 30 min täglich für 5 Tage (D. melanogaster) oder 9 Tage (D. virilis) (F1-Puppen); 30 min täglich für 5 Tage (D. melanogaster) oder 45 min täglich für 4 Tage (D. virilis) (Follikel) DECT Basisstation	elektrische Feldstärke: 2,7 V/m Mittelwert
Exposition 3: 1.880–1.900 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: 30 min täglich für 5 Tage (D. melanogaster) oder 30 min täglich für 9 Tage (D. virilis) (F1-Puppen); 45 min täglich für 4 Tage (D. virilis) (Follikel) DECT Handgerät	elektrische Feldstärke: 2 V/m Mittelwert elektrische Feldstärke: 8 V/m Maximum
Exposition 4: 2.400–2.483 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: 30 min täglich für 6 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 30 min täglich für 6 Tage (D. melanogaster) (Follikel) Bluetooth in Verbindung mit einem GSM-Handy während eines Anrufes	elektrische Feldstärke: 0,3 V/m Mittelwert (Bluetooth-Gerät) SAR: 1,2 W/kg (Handy, nach Angabe des Herstellers)
Exposition 5: 2.400–2.480 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: 60 min täglich für 7 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 60 min täglich für 7 Tage (D. melanogaster) oder 20 min täglich für 4 Tage (D. virilis) (Follikel) Wi-Fi	elektrische Feldstärke: 2,1 V/m Mittelwert
Exposition 6: 92,8 MHz Modulationsart: FM Expositionsdauer: 30 min täglich für 4 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 30 min täglich für 4 Tage (D. melanogaster) (Follikel) FM-Signal	elektrische Feldstärke: 13 V/m Mittelwert
Exposition 7: 2.400–2.480 MHz Expositionsdauer: 10 min täglich für 6 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 10 min täglich für 4 Tage (D. melanogaster) (Follikel) Mikrowellenofen	elektrische Feldstärke: 10 V/m Mittelwert (unter normalem Betrieb) magnetische Flussdichte: 10 µT (50 Hz-Magnetfeld der Stromversorgung) elektrische Feldstärke: 3 V/m Mittelwert (Mikrowellenofen in einem Faradayschen Käfig)
Exposition 8: 900 MHz Modulationsart: CW Expositionsdauer: 20 min täglich für 5 Tage (D. virilis) (F1-Puppen) CW	elektrische Feldstärke: 20 V/m Mittelwert
Exposition 9: 27,15 MHz Expositionsdauer: 3 x 10 min mit Pausen von 10 min dazwischen täglich für 5 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen) Babyfon	elektrische Feldstärke: 20 V/m Mittelwert
Exposition 10: 1.800–1.900 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: 30 Minuten täglich DECT-Basisstation + 30 Minuten täglich Handy für 6 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 30 Minuten täglich DECT-Basisstation + 30 Minuten täglich Handy für 4 Tage (D. melanogaster) (Follikel) DECT-Basisstation und GSM-Handy (aufeinanderfolgend)	elektrische Feldstärke: 22 V/m Mittelwert (Handy) elektrische Feldstärke: 2,7 V/m Mittelwert (DECT-Basisstation) SAR: 1,2 W/kg (Handy, nach Angabe des Herstellers)
Exposition 11: 1.880–1.900 MHz Expositionsdauer: 30 min täglich für 9 Tage (D. virilis) (F1-Puppen) DECT-Basisstation und DECT-Handgerät (gleichzeitig)	elektrische Feldstärke: 2 V/m Mittelwert (DECT-Handgerät) elektrische Feldstärke: 2,7 V/m Mittelwert (DECT-Basisstation)
Exposition 12: 1.800–1.900 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: 30 min täglich DECT-Handgerät + 30 min täglich Handy für 6 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 30 min täglich DECT-Handgerät + 30 min täglich Handy für 4 Tage (D. melanogaster) (Follikel) DECT-Handgerät und GSM-Handy (aufeinanderfolgend)	elektrische Feldstärke: 2 V/m Mittelwert (DECT-Handgerät) elektrische Feldstärke: 22 V/m Mittelwert (Handy) SAR: 1,2 W/kg (Handy, nach Angabe des Herstellers)
Exposition 13: 900–2.480 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: 30 min täglich für 9 Tage (D. virilis) (F1-Puppen); 30 min täglich für 7 Tage (D. virilis) (Follikel) Bluetooth und GSM-Handy (gleichzeitig)	elektrische Feldstärke: 0,3 V/m Mittelwert (Bluetooth-Gerät) elektrische Feldstärke: 12 V/m Mittelwert (Handy) SAR: 1,2 W/kg (Handy, nach Angabe des Herstellers)
Exposition 14: 900 MHz Modulationsart: CW Expositionsdauer: 6 min täglich für 4 Tage (D. virilis) (Follikel) CW und GSM-Handy (gleichzeitig)	elektrische Feldstärke: 20 V/m Mittelwert (CW) elektrische Feldstärke: 22 V/m Mittelwert (Handy) SAR: 1,2 W/kg (Handy, nach Angabe des Herstellers)

Allgemeine Informationen

exposure took place in cylindrical glass vials of 2.5 cm diameter and 10 cm height
control flies were sham exposed in a Faraday cage and placed away from any emitting source.for; radiofrequency EF intensity was monitored inside this cage and found to be well below the normal background values; B-field extremely low frequency intensity was below 0.1 µT

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	6 oder 12 Minuten täglich für 1 (nur am 3. Tag des Experiments) oder 3 Tage (D. virilis) (Follikel); 6 Minuten täglich für 7 Tage (D. virilis) (F1-Puppen)
Zusatzinfo	GSM-Handy

Modulation

Modulationsart	gepulst
Folgefrequenz	217 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Mobiltelefon
Aufbau	fruit flies were exposed in a distance of 0, 10 or 20 cm; voice simulation was performed via radio playing

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	22 V/m	Mittelwert	gemessen	-	im Abstand von 0 cm
elektrische Feldstärke	2 V/m	Mittelwert	gemessen	-	im Abstand von 10 cm
elektrische Feldstärke	0,4 V/m	Mittelwert	gemessen	-	im Abstand von 20 cm
SAR	1,2 W/kg	-	-	-	nach Angabe des Herstellers

Exposition 2

Hauptcharakteristika

Frequenz	1.880–1.900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	30 min täglich für 5 Tage (D. melanogaster) oder 9 Tage (D. virilis) (F1-Puppen); 30 min täglich für 5 Tage (D. melanogaster) oder 45 min täglich für 4 Tage (D. virilis) (Follikel)
Zusatzinfo	DECT Basisstation

Modulation

Modulationsart	gepulst
Pulsbreite	0,08 ms
Folgefrequenz	100 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	DECT base station
Aufbau	voice simulation was performed via radio playing

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	2,7 V/m	Mittelwert	gemessen	-	-

Exposition 3

Hauptcharakteristika

Frequenz	1.880–1.900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	30 min täglich für 5 Tage (D. melanogaster) oder 30 min täglich für 9 Tage (D. virilis) (F1-Puppen); 45 min täglich für 4 Tage (D. virilis) (Follikel)
Zusatzinfo	DECT Handgerät

Modulation

Modulationsart	gepulst
Pulsbreite	0,38 ms
Folgefrequenz	100 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	DECT handset
Aufbau	voice simulation was performed via radio playing

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	2 V/m	Mittelwert	gemessen	-	-
elektrische Feldstärke	8 V/m	Maximum	gemessen	-	-

Exposition 4

Hauptcharakteristika

Frequenz	2.400–2.483 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	30 min täglich für 6 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 30 min täglich für 6 Tage (D. melanogaster) (Follikel)
Zusatzinfo	Bluetooth in Verbindung mit einem GSM-Handy während eines Anrufes

Modulation

Modulationsart	gepulst
Pulsbreite	400 ms
Folgefrequenz	133,3 Hz
Zusatzinfo	bluetooth: pulse width 0.4 s; pulse repetition rate 133.3 Hz GSM mobile phone: pulse repetition rate 217 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Mobiltelefon bluetooth device coupled with a mobile phone
Aufbau	vials were put roundly close to the bluetooth device, which was coupled with a mobile phone during a call (no voice simulation necessary)

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	0,3 V/m	Mittelwert	gemessen	-	Bluetooth-Gerät
SAR	1,2 W/kg	-	-	-	Handy, nach Angabe des Herstellers

Exposition 5

Hauptcharakteristika

Frequenz	2.400–2.480 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	60 min täglich für 7 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 60 min täglich für 7 Tage (D. melanogaster) oder 20 min täglich für 4 Tage (D. virilis) (Follikel)
Zusatzinfo	Wi-Fi

Modulation

Modulationsart	gepulst
Pulsbreite	1 ms
Folgefrequenz	10 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Wi-Fi router
Aufbau	vials were placed on top of the wireless router

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	2,1 V/m	Mittelwert	gemessen	-	-

Exposition 6

Hauptcharakteristika

Frequenz	92,8 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	30 min täglich für 4 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 30 min täglich für 4 Tage (D. melanogaster) (Follikel)
Zusatzinfo	FM-Signal

Modulation

Modulationsart	FM
Modulationsfrequenz	20 kHz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	FM transmitter

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	13 V/m	Mittelwert	gemessen	-	-

Exposition 7

Hauptcharakteristika

Frequenz	2.400–2.480 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	10 min täglich für 6 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 10 min täglich für 4 Tage (D. melanogaster) (Follikel)
Zusatzinfo	Mikrowellenofen

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	microwave oven or microwave oven in a Faraday cage
Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle	15 cm
Aufbau	glass vials with flies were 15 cm away from the oven; microwave oven under normal operating conditions (no food inside); voice simulation was performed via radio playing; for some experiments, the microwave oven was put in a Faraday cage which resulted in a reduced electrical field

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	10 V/m	Mittelwert	gemessen	-	unter normalem Betrieb
magnetische Flussdichte	10 µT	-	-	-	50 Hz-Magnetfeld der Stromversorgung
elektrische Feldstärke	3 V/m	Mittelwert	gemessen	-	Mikrowellenofen in einem Faradayschen Käfig

Exposition 8

Hauptcharakteristika

Frequenz	900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Charakteristik	Nahfeld
Expositionsdauer	20 min täglich für 5 Tage (D. virilis) (F1-Puppen)
Zusatzinfo	CW

Modulation

Modulationsart	CW

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	RF generator

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	20 V/m	Mittelwert	gemessen	-	-

Exposition 9

Hauptcharakteristika

Frequenz	27,15 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	3 x 10 min mit Pausen von 10 min dazwischen täglich für 5 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen)
Zusatzinfo	Babyfon

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	baby monitor
Aufbau	antenna placed between the vials; voice simulation was performed via radio playing

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	20 V/m	Mittelwert	gemessen	-	-

Exposition 10

Hauptcharakteristika

Frequenz	1.800–1.900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	30 Minuten täglich DECT-Basisstation + 30 Minuten täglich Handy für 6 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 30 Minuten täglich DECT-Basisstation + 30 Minuten täglich Handy für 4 Tage (D. melanogaster) (Follikel)
Zusatzinfo	DECT-Basisstation und GSM-Handy (aufeinanderfolgend)

Modulation

Modulationsart	gepulst
Pulsbreite	0,08 ms
Folgefrequenz	100 Hz
Zusatzinfo	DECT base station: pulse width 0.08 ms; pulse repetition rate 100 Hz GSM mobile phone: pulse repetition rate 217 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Mobiltelefon DECT base station
Aufbau	voice simulation was performed via radio playing

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	22 V/m	Mittelwert	gemessen	-	Handy
elektrische Feldstärke	2,7 V/m	Mittelwert	gemessen	-	DECT-Basisstation
SAR	1,2 W/kg	-	-	-	Handy, nach Angabe des Herstellers

Exposition 11

Hauptcharakteristika

Frequenz	1.880–1.900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	30 min täglich für 9 Tage (D. virilis) (F1-Puppen)
Zusatzinfo	DECT-Basisstation und DECT-Handgerät (gleichzeitig)

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	DECT base station and DECT handset
Aufbau	voice simulation was performed via radio playing

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	2 V/m	Mittelwert	gemessen	-	DECT-Handgerät
elektrische Feldstärke	2,7 V/m	Mittelwert	gemessen	-	DECT-Basisstation

Exposition 12

Hauptcharakteristika

Frequenz	1.800–1.900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	30 min täglich DECT-Handgerät + 30 min täglich Handy für 6 Tage (D. melanogaster) (F1-Puppen); 30 min täglich DECT-Handgerät + 30 min täglich Handy für 4 Tage (D. melanogaster) (Follikel)
Zusatzinfo	DECT-Handgerät und GSM-Handy (aufeinanderfolgend)

Modulation

Modulationsart	gepulst
Folgefrequenz	100 Hz
Zusatzinfo	GSM mobile phone: pulse repetition rate 217 Hz DECT handset: pulse repetition rate 100 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Mobiltelefon DECT handset
Aufbau	voice simulation was performed via radio playing

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	2 V/m	Mittelwert	gemessen	-	DECT-Handgerät
elektrische Feldstärke	22 V/m	Mittelwert	gemessen	-	Handy
SAR	1,2 W/kg	-	-	-	Handy, nach Angabe des Herstellers

Exposition 13

Hauptcharakteristika

Frequenz	900–2.480 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	30 min täglich für 9 Tage (D. virilis) (F1-Puppen); 30 min täglich für 7 Tage (D. virilis) (Follikel)
Zusatzinfo	Bluetooth und GSM-Handy (gleichzeitig)

Modulation

Modulationsart	gepulst
Pulsbreite	400 ms
Folgefrequenz	133,3 Hz
Zusatzinfo	GSM mobile phone: pulse repetition rate 217 Hz bluetooth: pulse width 0.4 s; pulse repetition rate 133.3 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Mobiltelefon bluetooth device
Aufbau	voice simulation was performed via radio playing

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	0,3 V/m	Mittelwert	gemessen	-	Bluetooth-Gerät
elektrische Feldstärke	12 V/m	Mittelwert	gemessen	-	Handy
SAR	1,2 W/kg	-	-	-	Handy, nach Angabe des Herstellers

Exposition 14

Hauptcharakteristika

Frequenz	900 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	6 min täglich für 4 Tage (D. virilis) (Follikel)
Zusatzinfo	CW und GSM-Handy (gleichzeitig)

Modulation

Modulationsart	CW
Zusatzinfo	GSM mobile phone: pulse repetition rate 217 Hz

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Mobiltelefon RF generator
Aufbau	voice simulation was performed via radio playing

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	20 V/m	Mittelwert	gemessen	-	CW
elektrische Feldstärke	22 V/m	Mittelwert	gemessen	-	Handy
SAR	1,2 W/kg	-	-	-	Handy, nach Angabe des Herstellers

Exponiertes System:

Wirbellose
Drosophila melanogaster/Oregon-R (Wildtyp) und Drosophila virilis

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Wirkungen auf das Fortpflanzungssystem: Anzahl der lebensfähigen F1-Puppen; Anzahl der apoptotischen Follikel im Vergleich zu nicht-apoptotischen Follikeln in Ovarien von weiblichen Fliegen (Färbung mit Acridinorange oder TUNEL-Assay; Fluoreszenzmikroskopie)

Untersuchtes System:

Ovarial-Follikel
Untersuchung am lebenden Organismus

Untersuchtes Organsystem:

Fortpflanzungssystem

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Bei exponierten Taufliegen (alle Geräte) wurden im Vergleich zur nicht-exponierten Kontrolle signifikant mehr apoptotische Follikel gefunden. Außerdem war die Anzahl an lebensfähigen F1-Puppen nach der Exposition bei den verschiedenen elektromagnetischen Feldquellen verglichen mit der Kontrollgruppe signifikant erniedrigt. Allerdings gab es keine kumulative Wirkung, wenn die Expositions-Dauer erhöht oder verschiedene Expositions-Quellen nacheinander benutzt wurden.
Die Autoren schlussfolgern, dass elektromagnetische Felder, emittiert von verschiedenen Geräten, die Fortpflanzung der Taufliege Drosophila spec. beeinträchtigen könnten.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

European Union (EU)/European Commission

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