Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effects of 100 GHz radiation on alkaline phosphatase activity and antigen-antibody interaction med./bio.

[Wirkungen einer 100 GHz-Befeldung auf die alkalische Phosphatase-Aktivität und die Antigen-Antikörper-Interaktion]

Von: Homenko A, Kapilevich B, Kornstein R, Firer MA

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2009; 30 (3): 167-175

Es sollte die Wirkung einer Befeldung im niederfrequenten Terahertz-Bereich (100 GHz) auf zwei definierte molekulare Wechselwirkungen untersucht werden:
1) Die Wechselwirkung der gelösten und immobilisierten alkalische Phosphatase mit ihrem Substrat P-Nitrophenylphosphat und
2) die Interaktion zwischen einem monoklonalen Antikörper (monoklonaler Maus-anti-DNP) und seinem Antigen (DNP).

biomolekulare Wechselwirkungen: Enzymaktivität und Antigen-Antikörper-Interaktion

Exposition	Parameter
Exposition 1: 100 GHz Expositionsdauer: kontinuierlich für 1 h oder 2 h Exposition von AP	Leistungsflussdichte: 0,08 W/m² (am Boden der Microplatte)
Exposition 2: 100 GHz Expositionsdauer: kontinuierlich für 1,5 h Exposition von Antigen und Antikörper	Leistungsflussdichte: 0,08 W/m² (am Boden der Microplatte)

Expositionsquelle	Wellenleiter
Aufbau	microplate with enzyme and substrate placed at the end of the waveguide tube inside an incubator

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistungsflussdichte	0,08 W/m²	-	gemessen	-	am Boden der Microplatte

Frequenz	100 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 1,5 h
Zusatzinfo	Exposition von Antigen und Antikörper

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistungsflussdichte	0,08 W/m²	-	gemessen	-	am Boden der Microplatte

Exponiertes System:

Untersuchtes System:

Untersuchungszeitpunkt:

Die Exposition des Enzyms vor Zugabe des Substrats oder während der enzymatischen Reaktion führte zu kleinen, aber signifikanten Verminderungen der Enzymaktivität. Diese Unterschiede wurden nicht gefunden, wenn das Enzym vorher auf Plastik-Mikro-Wells immobilisiert wurde.
Die Befeldung von immobilisiertem Antigen beeinflusste nicht die Fähigkeit des Antigens, mit dem Antikörper zu interagieren. Allerdings schien die Stabilität von zuvor gebildeten Antigen-Antikörper-Komplexen vermindert zu sein.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine 100 GHz-Exposition kleine, aber statistisch signifikante Veränderungen in den Eigenschaften dieser beiden Typen biomolekularer Wechselwirkungen induzieren kann.

Studienmerkmale:

Ariel University Center of Samaria, Department of Chemical Engineering and Biotechnology, Ariel, Israel
European Project THz-BRIDGE (Tera-Hertz radiation in Biological Research, Investigations)
European Union (EU)/European Commission
Quality of Life and Management of Living Resources program of European Union

Vojisavljevic V et al. (2010): Review of studies on modulating enzyme activity by low intensity electromagnetic radiation
Fortune JA et al. (2010): Radio frequency radiation causes no nonthermal damage in enzymes and living cells
Herrero MA et al. (2008): Nonthermal microwave effects revisited: on the importance of internal temperature monitoring and agitation in microwave chemistry
George DF et al. (2008): Non-Thermal effects in the microwave induced unfolding of proteins observed by chaperone binding
Pirogova E et al. (2008): Non-thermal effects of 500MHz - 900MHz microwave radiation on enzyme kinetics
Copty AB et al. (2006): Evidence for a specific microwave radiation effect on the green fluorescent protein
Weissenborn R et al. (2005): Non-thermal microwave effects on protein dynamics? An X-ray diffraction study on tetragonal lysozyme crystals
La Cara F et al. (1999): Different effects of microwave energy and conventional heat on the activity of a thermophilic beta-galactosidase from Bacillus acidocaldarius
Porcelli M et al. (1997): Non-thermal effects of microwaves on proteins: thermophilic enzymes as model system