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

[2.52THz放射ばく露を受けたヒト真皮線維芽細胞に随伴する生物学的影響のイン・ビトロ研究] med./bio.

In vitro investigation of the biological effects associated with human dermal fibroblasts exposed to 2.52 THz radiation.

掲載誌: Lasers Surg Med 2011; 43 (2): 152-163

この研究は、テラヘルツTHz放射ばく露を受けたヒト皮膚線維芽細胞細胞レベルおよび分子レベルでの応答を評価した。インビトロばく露は温度制御されたチャンバー内で実施され、分子ガスTHzレーザ(2.52 THz、84.8 mW/ cm2)を用いた。ばく露時間は、5、10、20、40、または80分とした。有限差分時間領域(FDTD)モデリング手法による計算的ドシメトリ、あるいは赤外線カメラと熱電対を使用した測定によるドシメトリが行われた。細胞生存率は、従来のMTTアッセイにより評価した。タンパク質およびDNAセンシング遺伝子転写活性化は、qPCRにより評価した。温熱の陽性対照および遺伝毒性陽性対照についても同様の分析を行った。その結果、すべてのTHzばく露中、細胞の温度は3 ℃上昇した;各ばく露時間でのTHzばく露群および温熱ばく露群は、同等レベルの細胞生存(90 %以上)および熱ショックタンパク質発現(約3.5倍の増加)を示した;DNAセンシングおよび修復遺伝子発現は、THzばく露群および温熱ばく露群のどちらでも変化しなかった;しかし、遺伝毒性陽性対照ではかなりの増加が観察された;総括すると、ヒト皮膚線維芽細胞は、テラヘルツ放射と温熱ストレスばく露により同等の影響を示したことから、哺乳類細胞において2.52 THz放射は主として熱効果をもたらすことが示唆された、と報告している。

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研究目的(著者による)

To investigate the cellular and molecular response of human dermal fibroblasts to exposed to 2.52 THz exposure.

詳細情報

Firstly, the viability of THz-exposed cells was compared to hyperthermic positive controls (40 °C). Additionally, to determine protein and/or DNA damage, the protein expression and gene expression was determined in THz-exposed cells in comparison to hyperthermic positive controls (40 °C) and genotoxic positive controls (UV exposure).

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 2.52 THz
ばく露時間: continuous for 5 min., 10 min., 20 min., 40 min., 80 min.

General information

cells were treated i) with THz radiation ii) with heat shock at 40° C for 5, 10, 20, 40, 80 min. (positive control) iii) with UV exposure ( λ = 254 nm, P = 38 W) for 3 min. (positive control

ばく露1

主たる特性
周波数 2.52 THz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 continuous for 5 min., 10 min., 20 min., 40 min., 80 min.
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • molecular gas THz laser
ばく露装置の詳細 THz laser beam radius = 3 mm
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力 24 mW - 計算値 - -
電力密度 84.4 mW/cm² - 計算値 - -

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 cellular temperatures increased by 3 °C during all THz exposures. The THz and hyperthermic exposure groups exhibited equivalent viability (levels of cell survival of 90 %) and heat shock protein expression (3.5-fold increases) for each exposure duration tested. The gene expression was unchanged in both groups; however, appreciable increases were observed in the genotoxic positive control group.
The results show that the exposure to 2.52 THz radiation generates primarily thermal effects in human dermal fibroblasts. The authors conclude that THz-induced effects may be accurately predicted with conventional thermal damage models.

研究の種別:

研究助成

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