研究のタイプ: 医学/生物学の研究 (experimental study)

[マイクロ波ばく露により誘発される生体効果はELFノイズの重畳により軽減される] med./bio.

Bioeffects induced by exposure to microwaves are mitigated by superposition of ELF noise.

掲載誌: Bioelectromagnetics 1997; 18 (6): 422-430

この研究は、著者らが以前に報告した、ELF正弦波振幅変調AMマイクロ波ばく露SAR 2.5W / kg)によるL929細胞でのオルニチンデカルボキシラーゼODC)活性上昇、50Hzバースト変調された同じ電力レベルの典型的なデジタル携帯電話試験信号ばく露による同様の影響を、打ち消すような電磁界について検討した。著者らの先行研究で、ELF電磁界ばく露によるL929細胞でのODC増強が、ELFノイズの重ね合わせによって阻害されることを見出したので、さらに探求したと述べている。

研究目的(著者による)

著者らは、超低周波ばく露による生物学的応答を阻害することが示されている(publication 344 及び publication 2809 を参照)、電磁界ノイズの重ね合わせが、変調マイクロ波の影響も緩和するかも知れない、と推論した。

本研究の狙いは、生物学的サンプルを振幅変調超低周波ノイズの界に同時にばく露する実験を実施することで、この可能性を調査することであった。

詳細情報

L929細胞を、振幅の二乗平均値が最大で10µTの帯域制限された30-100Hzの超低周波ノイズと共に、オルニチンデカルボキシラーゼを増強することが知られているレベルの、60Hzの振幅変調マイクロ波、または50Hzのバースト変調DAMPS(デジタル先進携帯電話システム)デジタル携帯電話の界にばく露した。

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 835 MHz
Modulation type: AM
ばく露時間: continuous for 8 h
ばく露2: 840 MHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 8 h
ばく露3: 30–100 Hz
ばく露時間: continuous for 8 h
  • 磁束密度: 4 µT effective value (0.25, 0.5, 1, 2 and 4 µT concurrent with E1)
  • 磁束密度: 10 µT effective value (1, 2, 5 and 10 µT concurrent with E2)

General information

The ELF/MW exposure system was designed for concurrent exposure to ELF and MW fields. Controls were performed concurrently inside a separate incubator at 37°C. The four flasks were stacked one on top of another and covered with a 12.7 cm x 7.6 cm x 8.9 cm mil-annealed mu-metal enclosure which was, however, not fully sealed against its base.

ばく露1

主たる特性
周波数 835 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 8 h
Modulation
Modulation type AM
Modulation frequency 60 Hz
Modulation depth 23 %
Additional information

sinusoidal

ばく露装置
ばく露の発生源/構造
チャンバの詳細 The Crawford cell having two chambers and a double stub tuner was mounted vertically on a rotary table positioned within a pair of Helmholtz coils installed inside a water-jacketed incubator maintained at 37°C. The detailed arrangement of this exposure system has been described in the reference article.
ばく露装置の詳細 Four 25 cm² tissue culture flasks, each containing 5 ml of culture medium, were placed as pairs, end to end, on either side of the center conductor, flat on non-conducting shelves located at approx. 7 cm from the junction between the center rectangular section and the lower tapered end. The MW EF was perpendicular to the direction of propagation which was parallel to the long axis of the exposure chamber.
Additional information There was no measurable temperature increase in the samples over the exposure period.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力 1 W mean 測定値 - -
電界強度 1 V/cm mean 計算値 - -
SAR 2.5 W/kg mean 測定値 - -

ばく露2

主たる特性
周波数 840 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 8 h
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 7 ms
Duty cycle 33 %
Repetition frequency 50 Hz
Additional information

D-AMPS, pseudo-random test sequence in TDMA mode

ばく露装置
ばく露の発生源/構造
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力 1 W mean 測定値 - peak power of 3.8 W
電界強度 1 V/cm mean 計算値 - -
SAR 2.5 W/kg mean 測定値 - -

ばく露3

主たる特性
周波数 30–100 Hz
タイプ
  • magnetic field
ばく露時間 continuous for 8 h
Additional information ELF noise MF superimposed on E1 and E2
Modulation
Modulation type cf. additional information
Additional information

AC field with random amplitude variations in time

ばく露装置
ばく露の発生源/構造
チャンバの詳細 In order to ensure a uniform MF, the coils were positioned so that the sample flasks placed in the Crawford cell were contained within a 12.7-cm cylinder with its axis parallel to the axis of the coils. The calculated attenuation of the ELF MF due to eddy currents was 0.08 dB which means that the Crawford cell should be nearly transparent to the ELF MF.
ばく露装置の詳細 The coils consisting of 10 turns of 26-gauge magnet wire wound on a support ring made of hard plastic tubing had a diameter of 46 cm and a separation of 23 cm and were assembled on a Plexiglas frame positioned around the Crawford cell. The ELF MF was parallel to the base of the flasks so that the ELF EF induced in the cells was parallel to the MW EF. The ELF noise MF was generated using a custom made band limited noise generator connected to the coils via an audio amplifier.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 4 µT effective value 測定値 - 0.25, 0.5, 1, 2 and 4 µT concurrent with E1
磁束密度 10 µT effective value 測定値 - 1, 2, 5 and 10 µT concurrent with E2

Reference articles

  • Litovitz TA et al. (1993): [オルニチン脱炭酸酵素活性へのマイクロ波の影響におけるコヒーレンス時間の役割]

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目/測定パラメータ/方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

どちらのケースでも、オルニチンデカルボキシラーゼ活性の増強が、ノイズ振幅の二乗平均値の関数として指数的に減少することが示された:60Hz振幅変調マイクロ波を用いた場合、2µT超のノイズレベルで(オルニチンデカルボキシラーゼの増強作用の)完全な阻害が生じた。DAMPSデジタル携帯電話信号を用いた場合、5µT以上のノイズレベルで完全な阻害が生じた。

これらの知見は、超低周波マイクロ波の両方へのばく露からの生物学的影響を阻害する可能性のある実用的な手段を示唆している。

研究の種別:

研究助成

Replication studies

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