Es sollten verschiedene Wirkungen (z.B. verschiedene Transkript-Gehalte, Genotoxizität, Proliferation, Apoptose, Zytotoxizität, Mitochondrien-Funktion) von hochfrequenten (1.71 GHz) und extrem niederfrequenten (50 Hz) elektromagnetischen Feldern auf embryonale Stammzellen der Maus untersucht werden.
Zur Differenzierung neuraler Zellen wurden die embryonalen Stammzellen in sogenannten "hängenden Tropfen (hanging drops)" als "embryonale Haufen/Aggregate (embryonic bodies)" kultiviert. Die Exposition wurden bei einem Stadium durchgeführt, wo sich Nestin-positive Vorläuferzellen (aus den "embryonic bodies") entwickelten.
Exposition | Parameter |
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Exposition 1:
1,71 GHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
intermittierend, 5 min an/30 min aus, für 6 h und 48 h
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Exposition 2:
50 Hz–1,25 kHz
Expositionsdauer:
intermittierend, 5 min an/30 min aus, für 6 h und 48 h
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Frequenz | 1,71 GHz |
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Typ | |
Charakteristik |
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Expositionsdauer | intermittierend, 5 min an/30 min aus, für 6 h und 48 h |
Zusatzinfo | Uplink band of GSM 1800 system |
Modulationsart | gepulst |
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Pulsbreite | 0,576 ms |
Tastgrad | 12,5 % |
Folgefrequenz | 217 Hz |
Pulsart | rechteckig |
Expositionsquelle |
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Kammer | Two R14 waveguide chambers containing field and temperature sensors were placed in a humidified incubator (5% CO2, 37°C). Sensor-monitored fans enforced airflow through the waveguide chamber and kept the temperature difference between sham and EMF exposed cultures below 0.2°C. |
Aufbau | The RF signal was directed via computer-controlled RF switch to one of the waveguide chambers (blinded). Petri dishes (60 mm diameter) were positioned in the H-field maximum of a standing wave and exposed in E-polarization. |
Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
Zusatzinfo | EMF exposure was performed under defined conditions with respect to field strengths, polarization, modulation, and temperature [Kuster et al., 2000]. |
Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
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SAR | 1,5 W/kg | Mittelwert über Zeit | berechnet und gemessen | - | - |
Frequenz | 50 Hz–1,25 kHz |
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Typ | |
Signalform |
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Expositionsdauer | intermittierend, 5 min an/30 min aus, für 6 h und 48 h |
Zusatzinfo | Power line signal consisting of a dominant 50 Hz sinusoidal and harmonics up to 1250 Hz. The amplitude distribution of the harmonics was derived from the maximum accepted distortions for power systems by the IEC. |
Expositionsquelle |
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Kammer | Two magnetically shielded four-coil systems [Schuderer et al., 2004] were placed in an incubator. Accurate Pt 100 probes monitoring the airflow temperature and two fans per exposure chamber ensured that the temperature difference between field and sham chambers was kept below 0.2°C. |
Aufbau | The currents in the bifilar coils were randomly switched parallel for field exposure or non-parallel for sham exposure by computer (blinded). The coil current and consequently the magnetic field was quasi-continuously (30 s intervals) recorded and regulated using resistors providing very low temperature sensitivity. |
Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
Zusatzinfo | The estimated acceleration load due to B-field-induced coil vibrations was <1 m/s² (0.1 g) for the exposed Petri dishes. This acceleration is a factor of 20 above the minimal background level for sham Petri dishes. |
Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
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magnetische Flussdichte | 2 mT | nicht spezifiziert | nicht spezifiziert | - | - |
Die Ergebnisse zeigen, dass extrem niederfrequente elektromagnetische Felder den Transkript-Gehalt Apoptose-verbundener (bcl2, bax) und Zellzyklus-regulierender GADD45-Gene beeinträchtigen, wohingegen die mRNA-Gehalte von Nerven-spezifischen Genen nicht beeinflusst wurden. Hochfrequente elektromagnetische Feld-Exposition neuraler Vorläuferzellen führte zu einer Runterregulierung des Nerven-spezifischen Nurr1-Gens und zu einer Hochregulierung von bax und GADD45 mRNA-Gehalten.
Kurzzeitige hochfrequente elektromagnetische Feld-Exposition für sechs Stunden, aber nicht für 48 Stunden, führte zu einem geringen und vorübergehendem Anstieg an DNA-Doppelstrangbrüchen. Es wurden weder bei hochfrequenter noch bei extrem niederfrequenter elektromagnetischer Feld-Exposition Wirkungen auf die Mitochondrien-Funktion, die nukleäre Apoptose, die Zellproliferation und die Chromosomenaberrationen aufgedeckt.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass elektromagnetische Felder in der Lage sind, bei neuralen Vorläuferzellen, abgeleitet aus embryonalen Stammzellen, Veränderungen beim Transkript-Gehalt hervorzurufen,- diese Reaktionen können aber nicht die physiologischen Funktionen der Zelle beeinträchtigen.
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