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

[無線通信に用いられる電磁界にばく露されたラットでの血液脳関門透過性] med./bio.

Blood-brain barrier permeability in rats exposed to electromagnetic fields used in wireless communication

著者: Persson BRR, Salford L, Brun A
掲載誌: Wirel Netw 1997; 3 (6): 455-461
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この研究は、両性のフィッシャー344ラットを用い、血液脳関門（BBB）に対する高周波電磁界（EMF）の生物学的影響を調べた。ばく露用TEM内で、915 MHzマイクロ波の連続波（CW）およびパルス変調波（パルス電力およびパルス間隔は変化させた）のばく露を行なった。連続波およびパルス波の電力は0.001 Wから10 Wまで、ばく露時間は2分から960分まで、それぞれ変化させた。実験では、電源ONのTEMセルに4 - 6 匹のばく露ラットを、電源OFFのTEMセルに2 - 4匹の対照ラットを入れ、ランダムに配置した。ラットは無麻酔でばく露を受けた。ばく露後、抱水クロラール麻酔下で脳を灌流固定した。脳を生理食塩水で3 - 4分間灌流し、その後4 %ホルムアルデヒドで5 - 6分間灌流固定した。脱水、パラフィン包埋して、全脳の冠状切片（5 μｍ厚）を作成し、アルブミンおよびフィブリノーゲンの病理学的漏出を免疫組織化学的に検査した。その結果、種々のばく露条件のマイクロ波ばく露を受けたラットは合計で630 匹、対照ラットは372匹であった；全ばく露ラットにおいて、病理学的変化が見られたラットの割合244/630で、対照ラット（62/372）とは有意差があった（p < 0.0001）；ばく露ラットをSARレベルでグループ化すると、1.5 J/ kg以上のすべてのレベルで.有意差があった；パルス波ばく露では170/481、連続波ばく露では74/149で、いずれも対照群とは有意差があり、パルス波と連続波の間にも有意差があった、と報告している。

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研究目的（著者による）

To study the permeability of blood-brain barrier to endogenous albumin and fibrinogen during exposure to microwaves. Rats were exposed to 915 MHz microwaves as continuous wave and pulse-modulated at various repetition rates.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 915 MHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 2 min to 960 min
  • SAR: 0.08 W/kg average over mass (whole body) (0.02-0.08 W/kg)
  • SAR: 0.95 W/kg average over mass (whole body) (0.11-0.95 W/kg)
  • SAR: 8.3 W/kg average over mass (whole body) (1.7-8.3 W/kg)
ばく露2: 915 MHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 2 min to 960 min
  • SAR: 8 mW/kg average over mass (whole body) (0.4-8 mW/kg)
  • SAR: 0.08 W/kg average over mass (whole body) (0.02-0.08 W/kg)
  • SAR: 0.95 W/kg average over mass (whole body) (0.11-0.95 W/kg)
  • SAR: 8.3 W/kg average over mass (whole body) (1.7-8.3 W/kg)
ばく露3: 915 MHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 2 min to 960 min
  • SAR: 8 mW/kg average over mass (whole body) (0.4-8 mW/kg)
  • SAR: 0.08 W/kg average over mass (whole body) (0.02-0.08 W/kg)
  • SAR: 0.95 W/kg average over mass (whole body) (0.11-0.95 W/kg)
  • SAR: 8.3 W/kg average over mass (whole body) (1.7-8.3 W/kg)
ばく露4: 915 MHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 2 min to 960 min
  • SAR: 8 mW/kg average over mass (whole body) (0.4-8 mW/kg)
  • SAR: 0.08 W/kg average over mass (whole body) (0.02-0.08 W/kg)
  • SAR: 0.95 W/kg average over mass (whole body) (0.11-0.95 W/kg)
  • SAR: 8.3 W/kg average over mass (whole body) (1.7-8.3 W/kg)
ばく露5: 915 MHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 2 min to 960 min
  • SAR: 8 mW/kg average over mass (whole body) (0.4-8 mW/kg)
  • SAR: 0.08 W/kg average over mass (whole body) (0.02-0.08 W/kg)
  • SAR: 0.95 W/kg average over mass (whole body) (0.11-0.95 W/kg)
ばく露6: 915 MHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 2 min to 960 min
  • SAR: 8 mW/kg average over mass (whole body) (0.4-8 mW/kg)

General information

In each experiment, 4-6 rats with 4 controls were randomly placed in excited and non-excited TEM cells, respectively.

ばく露1

主たる特性
周波数 915 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 2 min to 960 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
チャンバの詳細 The TEM cell was enclosed in a wooden box which supported the outer conductor and central plate. The outer conductor made of brass mesh was attached to the inner walls of the box. The central plate or septum was made of aluminium and was held up by Teflon braces which were screwed to the inner side walls.
ばく露装置の詳細 Rats were placed in plastic trays to avoid contact with the central plate and outer conductor.
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
SAR 0.08 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.02-0.08 W/kg
SAR 0.95 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.11-0.95 W/kg
SAR 8.3 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 1.7-8.3 W/kg
測定および計算の詳細

Transmitted and absorbed power was measured at CW exposure with and without rats in the TEM-cell. From these measurements the average SAR in the whole rat was calculated to be 1.2 ± 0.4 W/kg per watt of input power. This value was in good agreement with the theoretical estimate of 1.6 W/kg per watt of input power that was used in the evaluation of the experiment.

ばく露2

主たる特性
周波数 915 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 2 min to 960 min
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 0.57 ms
Repetition frequency 217 Hz
Pulse type rectangular
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
SAR 8 mW/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.4-8 mW/kg
SAR 0.08 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.02-0.08 W/kg
SAR 0.95 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.11-0.95 W/kg
SAR 8.3 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 1.7-8.3 W/kg

ばく露3

主たる特性
周波数 915 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 2 min to 960 min
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 6.6 ms
Repetition frequency 50 Hz
Pulse type rectangular
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
SAR 8 mW/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.4-8 mW/kg
SAR 0.08 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.02-0.08 W/kg
SAR 0.95 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.11-0.95 W/kg
SAR 8.3 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 1.7-8.3 W/kg

ばく露4

主たる特性
周波数 915 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 2 min to 960 min
Modulation
Modulation type pulsed
Repetition frequency 16 Hz
Pulse type rectangular
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
SAR 8 mW/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.4-8 mW/kg
SAR 0.08 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.02-0.08 W/kg
SAR 0.95 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.11-0.95 W/kg
SAR 8.3 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 1.7-8.3 W/kg

ばく露5

主たる特性
周波数 915 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 2 min to 960 min
Modulation
Modulation type pulsed
Repetition frequency 8.3 Hz
Pulse type rectangular
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
SAR 8 mW/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.4-8 mW/kg
SAR 0.08 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.02-0.08 W/kg
SAR 0.95 W/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.11-0.95 W/kg

ばく露6

主たる特性
周波数 915 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 2 min to 960 min
Modulation
Modulation type pulsed
Repetition frequency 4 Hz
Pulse type rectangular
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
SAR 8 mW/kg average over mass 測定値および計算値 whole body 0.4-8 mW/kg

Reference articles

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:
研究対象とした臓器系:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

It was demonstrated that microwave exposure produces an unequivocal effect on the blood-brain barrier in the exposed rats. The frequency of pathological rats was 170/481among rats exposed to pulse modulated and 74/149 among rats exposed to continuous wave exposure. The results are both significantly different to their corresponding controls and the frequency of pathological rats after exposure to pulsed radiation is significantly less than after exposure to continuous radiation.

研究の種別:

研究助成

関連論文