[高出力パルス化THz放射にばく露した生細胞における熱作用の数値モデリングおよび実験的検証] med./bio.

Numerical modelling and experimental verification of thermal effects in living cells exposed to high-power pulses of THz radiation.

掲載誌: Sci Rep 2021; 11 (1): 17916

高出力テラヘルツTHzパルス放射への細胞または生体組織ばく露は、各種の細胞内プロセスの変化につながるが、水分子でのTHz放射吸収による熱作用の役割は依然として不明である。この研究は、数値モデリングを実施し、水に対する単発および一連のTHzパルスの熱的インパクトを推定した。熱伝導方程式で数値解を提示する有限要素モデルを用いて、温度上昇を計算した。THz放射のスポット中心での温度推定のための単純式を、所与の周波数およびフルエンスのTHzパルスについて示した。その結果、熱作用はTHz放射平均電力または単発のTHzパルスのフルエンスによって決まり、パルス反復率に依存することが示された。ヒト皮膚線維芽細胞をTHzパルスばく露し、熱作用を推定した。熱ショックタンパク質発現の分析では、対照群と3時間照射の実験露群との間に統計的有意差は認められなかった、と著者らは報告している。

ばく露