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

[連続波電子スピン共鳴法で調べたFremy's塩-アスコルビン酸の化学反応に対する静磁界の影響] med./bio.

Static magnetic field effect on the Fremy's salt-ascorbic acid chemical reaction studied by continuous-wave electron paramagnetic resonance.

掲載誌: J Phys Chem A 2010; 114 (2): 778-783

この研究は、ラジアルペアメカニズム(RPM)理論の枠組みにおける静磁界の効果について、アスコルビン酸とフレミー塩の間の化学反応を対象に検討した。実験で得られたデータは、反応速度が印加された磁界強度に依存することを示した;この化学反応の時間スケールにおいて、改良された連続波電子常磁性共鳴システムにより、厳密に同じ境界条件において、ばく露サンプルと対照サンプル間の振幅差の直接比較が初めて可能になった;これまで、RPMは異なる時間スケールで研究されており、時間分解技術または分光光度計測定による、より速い反応にのみ焦点を当てていた;この研究で測定された磁界の影響は、単純に生体システムへと拡張されるものではない;しかし、インビトロでの基本的な化学反応における磁界の感応を理解することは、磁界と生体の間の相互作用の根底の段階の解明に役立つ可能性がある、と報告している。

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研究目的(著者による)

To study the effect of static magnetic fields on the biologically significant chemical reaction between ascorbic acid and Fremy's salt (in the framework of the radical pair mechanism theory; the radical pair being composed by the paramagnetic Fremy's salt and by the intermediate radical of ascorbic acid, the ascorbyl). The aim of this study was to look into the basic chemical step of magnetic field effect and not to consider complex additional factors normally present in living organisms.

詳細情報

According to radical pair mechanism, the magnetic field acts on a pair of weakly coupled radicals during their approach and before the expected interaction.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1:
  • DC/static
ばく露時間: not specified
ばく露2:
  • DC/static
ばく露時間: not specified

ばく露1

主たる特性
周波数
  • DC/static
タイプ
  • magnetic field
ばく露時間 not specified
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
ばく露装置の詳細 not specified
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 0.5 mT minimum - - -
磁束密度 1.5 mT - - - -
磁束密度 4 mT - - - -
磁束密度 6 mT maximum - - -

ばく露2

主たる特性
周波数
  • DC/static
タイプ
  • magnetic field
ばく露時間 not specified
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • electron paramagnetic resonance spectrometer
ばく露装置の詳細 scan range 0.8 mT, sweep time 35 s, time constant 100 ms, modulation frequency 100 kHz, modulation amplitude 0.1 mT, microwave power source 280 mW, attenuation 10 dB
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 350 mT - - - -

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)

The data indicate that the reaction rate depended on the magnetic flux density. The samples exposed to the magnetic field always showed a faster decay process than the control one, except at 0.5 mT in which the reaction rate was slower.
The time scale of the studied reaction and the improved electron paramagnetic resonance system allowed the direct comparison of the amplitude differences between exposed and control samples under strictly same boundary conditions, with the further possibility to identify and follow radicals and intermediate products during the whole slow phase of the nitroxide reduction.

研究の種別:

研究助成

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