Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Direction-Dependent Effects of Combined Static and ELF Magnetic Fields on Cell Proliferation and Superoxide Radical Production. med./bio.

[Richtungsabhängige Wirkungen von kombinierten statischen und ELF-Magnetfeldern auf die Zellproliferation und Bildung von Superoxid-Radikalen].

Veröffentlicht in: Biomed Res Int 2017; 2017: 5675086

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer kombinierten Exposition bei statischen Magnetfeldern und horizontalen oder vertikalen extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf die Proliferation von Endothel-Zellen und auf den Superoxid-Gehalt bei Ratten-Gliom-Zellen untersucht werden.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1:
Expositionsdauer: nicht angegeben
Exposition 2:
Expositionsdauer: nicht angegeben
Exposition 3: 0–18 Hz
Expositionsdauer: nicht angegeben
Exposition 4: 0–18 Hz
Expositionsdauer: nicht angegeben
Exposition 5: 0–18 Hz
Expositionsdauer: nicht angegeben
Exposition 6:
  • erdmagnetisch
Expositionsdauer: nicht angegeben
annähernd Null-Magnetfeld
Exposition 7: 50 Hz
Expositionsdauer: 24 Stunden
Exposition 8: 50 Hz
Expositionsdauer: 24 Stunden

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz
Typ
Expositionsdauer nicht angegeben
Zusatzinfo Endothel-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer Zellen wurden in 8 mal 12 cm 6-Well-Platten exponiert, Platten wurden vertikal und horizontal zwischen den Spulen positioniert; Temperatur 30°C
Aufbau triaxiale, einfach-gewundene Helmholtz-Spulen wurden benutzt, um das einheitliche, statische Magnetfeld und das vertikale oder horizontale 18 Hz-Magnetfeld zu generieren; jede Spule bestand aus 20 Windungen Kupferdraht; jede Seite der viereckigen Spule maß 20-25 cm und jedes Spulenpaar war 10-12 cm auseinander; ein Funktionsgenerator war direkt mit den Spulen verbunden
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 60 µT - gemessen - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz
Typ
Expositionsdauer nicht angegeben
Zusatzinfo Endothel-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 120 µT - gemessen - -

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 0–18 Hz
Typ
Expositionsdauer nicht angegeben
Zusatzinfo Endothel-Zellen, kombiniertes Feld DC + AC (18 Hz)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 60 µT - gemessen - statisches Magnetfeld
magnetische Flussdichte 30 µT Effektivwert gemessen - vertikales 18 Hz-Magnetfeld

Exposition 4

Hauptcharakteristika
Frequenz 0–18 Hz
Typ
Expositionsdauer nicht angegeben
Zusatzinfo Endothel-Zellen, kombiniertes Feld DC + AC (18 Hz)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 60 µT - gemessen - statisches Magnetfeld
magnetische Flussdichte 30 µT Effektivwert gemessen - horizontales 18 Hz-Magnetfeld

Exposition 5

Hauptcharakteristika
Frequenz 0–18 Hz
Typ
Expositionsdauer nicht angegeben
Zusatzinfo Endothel-Zellen, kombiniertes Feld DC + AC (18 Hz)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 120 µT - gemessen - statisches Magnetfeld
magnetische Flussdichte 30 µT Effektivwert gemessen - vertikales 18 Hz-Magnetfeld

Exposition 6

Hauptcharakteristika
Frequenz
  • erdmagnetisch
Expositionsdauer nicht angegeben
Zusatzinfo annähernd Null-Magnetfeld
Zusatzinfo Endothel-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau Magnetfeld wurde abgeschwächt durch ein horizontal befestigten µ-Metall-Zylinder (Radius 12 cm und Länge 30 cm); Zylinder ließ Fluss von CO2-Luft-Gemisch zu, aber schwächte Magnetfeld über einen Bereich von 8 mal 12 cm in der Mitte des Zylinders ab
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,2 µT Minimum gemessen - -
magnetische Flussdichte 2 µT Maximum gemessen - -

Exposition 7

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer 24 Stunden
Zusatzinfo Gliom-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer Temperatur war konstant (± 0,1°C)
Aufbau Helmholtz-Spulen wurden zur Generierung des 50 Hz-Magnetfelds benutzt; jede Spule (Radius von 10,5 cm) bestant aus 5 Windungen Kupferdraht mit 2 mm Durchmesser; zur Erzeugung eines vertikalen oder horizontalen Feldes musste das Spulensystem gedreht werden; es wurden zwei identische Spulensysteme in zwei identischen Inkubatoren zur gleichzeiteigen Magnetfeld-Exposition und Schein-Exposition benutzt (kein Strom angeschlossen für die Schein-Exposition)
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo Erdmagnetfeld war etwa 33 µT und annähernd vertikal (Inklination 80-85°) im Inkubator
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 30 µT - gemessen - horizontal

Exposition 8

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Expositionsdauer 24 Stunden
Zusatzinfo Gliom-Zellen
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 30 µT - gemessen - vertikal

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Bei Endothel-Zellen, die unter einem annähernd Null-Magnetfeld (Exposition 6) wuchsen, war die Zellproliferation im Vergleich zu statischen Magnetfeldern von 60 und 120 µT (Exposition 1 und 2) signifikant geringer. Das vertikale 18 Hz-Magnetfeld führte in Verbindung mit dem statischen 60 µT-Magnetfeld (Exposition 3) verglichen mit der alleinigen statischen Magnetfeld-Exposition (Exposition 1) zu einem geringfügigen, signifikanten Anstieg der Zellproliferation. Allerdings war die Zellproliferation bei Zellen, die bei dem kombinierten horizontalen 18 Hz-Magnetfeld mit statischem Magnetfeld (Exposition 4) exponiert wurden, im Vergleich zur alleinigen Magnetfeld-Exposition (Exposition 1) signifikant auf die Hälfte der Zellzahl reduziert. Ein weiteres Experiment, in welchem nur das annähernd Null-Magnetfeld (Exposition 6) mit dem kombinierten horizontalen 18 Hz-Magnetfeld mit einem statischen 60 µT-Magnetfeld (Exposition 4) verglichen wurde, bestätigte, dass das kombinierte Magnetfeld die Zellproliferation signifikant verringerte.
In Ratten-Gliom-Zellen war der zytosolische Gehalt an Superoxiden nach der Exposition bei einem horizontalen 50 Hz-Magnetfeld (Exposition 7) im Vergleich zur Schein-Exposition signifikant erhöht, nicht jedoch nach der vertikalen 50 Hz-Exposition (Exposition 8). Es wurden keine Wirkungen der Exposition (Exposition 7 und 8) auf die Zelllebensfähigkeit und den Superoxid-Gehalt in den Mitochondrien gefunden.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Wirkungen eines statischen Magnetfelds auf die Zellproliferation bei Endothel-Zellen und den Superoxid-Gehalt bei Ratten-Gliom-Zellen durch eine schwächeres extrem niederfrequentes Magnetfeld gestört werden könnten und dass diese Wirkung von der Richtung des extrem niederfrequenten Magnetfelds abhängen könnten.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

Themenverwandte Artikel