Es sollte der Einfluss hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf die intrazelluläre Calcium-Konzentration erregbarer (isolierte Herzmuskel-Zellen) und nicht-erregbarer Zellen (T-Lymphozyten der Jurkat-Zelllinie) untersucht werden.
Ein Experiment wurde in drei Teile geteilt: Während der ersten Phase wurden die Zellen ohne Feld beobachtet, während der zweiten Phase wurden die Zellen normalerweise bei dem Feld exponiert und während der dritten Phase wurde eine chemische Stimulation durchgeführt, um die Calcium-Konzentration im Zytoplasma der Zellen zu erhöhen.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
900 MHz
Modulationsart:
CW
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
|
|
Exposition 2:
900 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
|
|
Exposition 3:
900 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
|
|
Exposition 4:
900 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
|
|
Exposition 5:
900 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
|
|
Exposition 6:
1.300 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
|
|
Exposition 7:
1.800 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
|
|
Exposition 8:
900 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 120 min
|
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|
Exposition 9:
1.100 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
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Exposition 10:
1.300 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
|
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Exposition 11:
1.500 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
|
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Exposition 12:
1.700 MHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
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Exposition 13:
1.900 GHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 500 s
|
|
Heart muscle cells and T-Jurkat cells were subjected to an extensive measurement programme with various carrier frequencies (between 900 and 1900 MHz) and pulsation patterns (0, 16, 50, 217 Hz, and 30 kHz). With the heart muscle cells, additional experiments were performed, i.e., long term exposures (120 min) and exposures of depolarized cells (depolarization from -80 mV to -50, -30, and 0 mV).
| Frequenz | 900 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | CW |
|---|
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Kammer | The TEM cell was designed to fit on top of the inverted microscope and consisted of two separate parts, i.e. the upper part with the septum (the TEM cell itself), and the rectangular bottom plate containing the 1-cm test chamber for holding the biological material. The bottom of this chamber consisted of a glass coverslip and a 1-mm metal mesh made of 0.05-mm wire and provided shielding while allowing optical observation. A detailed description can be found in the partial report on "Expositionseinrichtungen" [Neibig, 1996]. |
| Aufbau | The sample volume (200 µl perfusion fluid with cells) in a Plexiglas container was maintained at a constant temperature by an exchange of the fluid preheated to 37 °C and an additional heating fluid running through a circular channel around the sample volume. |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Zusatzinfo | An experimental run consisted of three phases each lasting 500 s. The first phase without any exposure was followed by field or sham exposure. During the third phase a chemical stimulation was performed in order to provoke a response of the cells which served as positive control. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 5 W | Mittelwert | gemessen | - | auch Spitzenwert |
| SAR | 59,4 mW/kg | Mittelwert | berechnet und gemessen | - | auch Spitzenwert |
| Frequenz | 900 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 50 % |
| Folgefrequenz | 16 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 5 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| SAR | 28,6 mW/kg | Mittelwert | berechnet und gemessen | - | - |
| SAR | 57,2 mW/kg | Spitzenwert | berechnet und gemessen | - | - |
| Frequenz | 900 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 50 % |
| Folgefrequenz | 50 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 5 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| SAR | 29,7 mW/kg | Mittelwert | berechnet und gemessen | - | - |
| SAR | 59,4 mW/kg | Spitzenwert | berechnet und gemessen | - | - |
| Frequenz | 900 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 14 % |
| Folgefrequenz | 217 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Zusatzinfo | In one set of experiments, the membrane potential of the heart muscle cells was adjusted to different values (-80 mV, -50, -30, and 0 mV). In the third phase, the membrane potential of the depolarized cells was repolarized to -80 mV. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 5 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| SAR | 15,4 mW/kg | Mittelwert | berechnet und gemessen | - | - |
| SAR | 123,2 mW/kg | Spitzenwert | berechnet und gemessen | - | - |
| Frequenz | 900 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 80 % |
| Folgefrequenz | 30.000 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 5 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| SAR | 37,4 mW/kg | Mittelwert | berechnet und gemessen | - | - |
| SAR | 46,7 mW/kg | Spitzenwert | berechnet und gemessen | - | - |
| Frequenz | 1.300 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 14 % |
| Folgefrequenz | 217 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 2 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| Frequenz | 1.800 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 14 % |
| Folgefrequenz | 217 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 2 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| SAR | 8,6 mW/kg | Mittelwert | berechnet und gemessen | - | - |
| SAR | 68,8 mW/kg | Spitzenwert | berechnet und gemessen | - | - |
| Frequenz | 900 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 120 min |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 14 % |
| Folgefrequenz | 217 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Zusatzinfo | In a third set of experiments with heart muscle cells, long-term exposures were tested. The first phase (without field) lasted 5 min and was followed by 120 min of exposure and 25 min of chemical stimulation (positive control). |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 5 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| SAR | 15,4 mW/kg | Mittelwert | berechnet und gemessen | - | - |
| SAR | 123,2 mW/kg | Spitzenwert | berechnet und gemessen | - | - |
| Frequenz | 1.100 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 80 % |
| Folgefrequenz | 30.000 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 2 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| Frequenz | 1.300 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 80 % |
| Folgefrequenz | 30.000 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 2 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| Frequenz | 1.500 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 80 % |
| Folgefrequenz | 30.000 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 2 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| Frequenz | 1.700 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 80 % |
| Folgefrequenz | 30.000 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 2 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
| Frequenz | 1.900 GHz |
|---|---|
| Typ | |
| Charakteristik |
|
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 500 s |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Tastgrad | 80 % |
| Folgefrequenz | 30.000 Hz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 2 W | Spitzenwert | gemessen | - | - |
Die Ergebnisse liefern unabhängig von der Trägerfrequenz und vom Puls-Muster keinen Hinweis auf einen Einfluss schwacher (athermischer) hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf die intrazelluläre Calcium-Konzentration von Zellen.
Experimente mit Herz-Zellen: Die chemische Stimulation führt immer zu einem Anstieg der zytoplasmatischen Calcium-Konzentration, was darauf hindeutet, dass die Calcium-Transport-Mechanismen sauber arbeiten. Im Gegensatz dazu beeinflusste die elektromagnetische Feld-Exposition in keinem Fall die Calcium-Konzentration. Es gab keinen Unterschied zwischen schein-exponierten und exponierten Zellen.
Jurkat-Zellen: Die zytoplasmatische Calcium-Konzentration konnte durch das hochfrequente Feld nicht beeinflusst werden. Allerdings veränderte sich die zytoplasmatische Calcium-Konzentration auch nicht während der chemischen Stimulation.
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