Es sollten die Wirkungen einer Exposition bei einer Umgebung, wo die Hintergrund-Magnetfelder reduziert wurden, auf Drosophila melanogaster (Wildtyp) untersucht werden, indem das Überleben einer einzelnen Exposition bei ionisierender Strahlung während des Larven-Stadiums gemessen wurde.
Drosophila melanogaster wurde über mehrere Generationen bei drei unterschiedlichen Hintergrund-Magnetfeld-Umgebungen angezogen. Nach einem Jahr (mehr als 10 Generationen) kontinuierlicher Exposition bei jedem der unterschiedlichen Hintergrund-Magnetfelder, wurde Drosophila melanogaster bei ansteigenden Dosen ionisierender Strahlung (0, 20, 40, 60, 80, and 100 Gy) exponiert, während die Insekten im Larven-Stadium waren.
Es wurden drei zylindrische Container gebaut, um die unterschiedlichen Hintergrund-Magnetfeld-Umgebungen zu modifizieren.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
0–500 Hz
Expositionsdauer:
12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung
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Exposition 2:
0–500 Hz
Expositionsdauer:
12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung
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Exposition 3:
0–500 Hz
Expositionsdauer:
12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung
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Three cylindrical containers were built to isolate the different background magnetic field (BMF) environments studied. Ionizing radiation exposure with different rates (0 - 100 Gy). The separation of the larvae into the vials to be exposed to ionizing radiation took 20 min, during which time flies occupied the laboratory bench's background magnetic field environment. Ionizing radiation treatment corresponded to 14 min exposures for 20 Gy and 70 min exposures for 100 Gy.
| Frequenz | 0–500 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | 12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung |
| Zusatzinfo | maximum of AC field at 60 Hz |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Aufbau | 15.5 cm high outer cylinder with a diameter of 24 cm; 14 cm high inner cylinder with a diameter of 21.7 cm; treated with plastic coating, placed inside an incubator with a constant temperature of 27 ± 0.5 °C and 60 % relative humidity; insects stayed inside 177 ml polypropylene bottles that were inside the cylinders for several generations |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 0,201 µT | Effektivwert | gemessen | - | AC |
| magnetische Flussdichte | 1,7 µT | - | gemessen | - | DC |
| Frequenz | 0–500 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | 12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung |
| Zusatzinfo | maximum of AC field at 60 Hz |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Aufbau | 15.5 cm high outer cylinder with a diameter of 24 cm; 14 cm high inner cylinder with a diameter of 21.7 cm; treated with plastic coating, placed inside an incubator with a constant temperatrue of 27 ± 0.5 °C and 60 % relative humidity; insects stayed inside the cylinder for several generations |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 0,951 µT | Effektivwert | gemessen | - | AC |
| magnetische Flussdichte | 18,2 µT | - | gemessen | - | DC |
| Frequenz | 0–500 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | 12 - 18 Monate vor der Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, 7 Tage nach der Bestrahlung |
| Zusatzinfo | maximum of AC field at 60 Hz |
| Expositionsquelle |
|
|---|---|
| Aufbau | 15.5 cm high outer cylinder with a diameter of 24 cm; 14 cm high inner cylinder with a diameter of 21.7 cm; treated with plastic coating, placed inside an incubator with a constant temperatrue of 27 ± 0.5 °C and 60 % relative humidity; insects stayed inside the cylinder for several generations |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1,06 µT | Effektivwert | gemessen | - | AC |
| magnetische Flussdichte | 42,5 µT | - | gemessen | - | DC |
Die Ergebnisse zeigten, dass Drosophila melanogaster der µ-Metall-Container (Feld 1) im Vergleich zu der ansonsten identischen Population, die bei der Hintergrund-Magnetfeld-Umgebung der Karton-Plastik-Container exponiert wurde (Feld 3, Kontrolle), eine reduzierte Fähigkeit hatte, eine ionisierende Strahlungs-Exposition von 80 Gy und mehr zu überleben.
Die Hintergrund-Magnetfeld-Umgebung aus dem Edelstahl-Container (Feld 2) konnte keine Verminderung der Überlebensfähigkeit auslösen. Beide Hintergrund-Magnetfeld-Komponenten waren im µ-Metall-Container reduziert, aber nur teilweise im Edelstahl-Container. Dies deutet darauf hin, dass der Schwellenwert der Magnetfeld-Größenordnung, der erforderlich ist, um die beobachteten biologischen Wirkungen zu erzielen, unterhalb dessen liegen muss, der im Edelstahl-Container gemessen wurde.
Das experimentelle Design zeigt ein Zeitfenster, eine ionisierende Strahlungs-Dosis und Hintergrund-Magnetfeld-Parameter, die eine signifikante und reproduzierbare Verminderung des Überlebens bei diesem Insekten-Modell verursachen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Hintergrund-Magnetfelder eine fundamentale Rolle bei der Erholung oder dem Schaden bei einem biologischen System spielen könnten, das bei einfachen Dosen ionisierender Strahlung exponiert wurde.
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