Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Ultra-wideband pulses increase nitric oxide production by RAW 264.7 macrophages incubated in nitrate med./bio.

[Ultrabreitband-Pulse erhöhen die Produktion von Stickstoffmonoxid bei RAW 264.7-Makrophagen, die in Nitrat inkubiert wurden]

Von: Seaman RL, Parker JE, Kiel JL, Mathur SP, Grubbs TR, Prol HK

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2002; 23 (1): 83-87

Es sollten mögliche Effekte von Ultrabreitband (UWB)-Pulsen auf die zelluläre Produktion von Stickstoffmonoxid (NO) untersucht werden.

NO wird duch das Enzym Stickstoffmonoxid-Synthase (NOS) gebildet und wurde indirekt durch die Bestimmung der Nitrit-Konzentration im Medium bestimmt. Durch γ-Interferon und Lipopolysaccharide (LPS) wird die Stickstoffmonoxid-Synthase induziert (iNOS).

Exposition	Parameter
Exposition 1: 84,4 MHz–3,08 GHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 30 min	SAR: 0,106 W/kg elektrische Feldstärke: 103 kV/m Spitzenwert (± 7 kV/m) elektrische Feldstärke: 10,6 kV/m Spitzenwert (an der PBS Oberfläche) magnetische Flussdichte: 0,33 mT Spitzenwert magnetische Flussdichte: 0,2 nT Mittelwert über Zeit

Frequenz	84,4 MHz–3,08 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Signalform	gepulst
Charakteristik	gerichtetes Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 30 min
Zusatzinfo	median frequency 0.51 GHz according to Foster PR. 1995. Antennas and UWB signals. In: Taylor JD, editor. Introduction to ultra-wideband radar systems. Boca Raton: CRC Press. p 147-216.

Modulationsart	gepulst
Pulsbreite	0,98 ns
Anstiegszeit	162 ps
Folgefrequenz	600 Hz
Zusatzinfo	duration of 0.98 ± 0.03 ns and rise time of 162 ± 9 ps

Expositionsquelle	GTEM-Zelle
Kammer	Cells were exposed at room temperature (20-25°C) in a custom built GTEM cell, a tapered two conductor transmission line with a square cross section. The UWB exposure system, including the GTEM cell, has been described previously [Lu et al., 1999; Seaman et al., 1999].
Aufbau	Pairs of T75 culture flasks with 235 ml PBS were positioned symmetrically on either side of the midline of the GTEM cell. They stood on end on the horizontal ground plane in the region where a pure TEM wave propagated with the flat growth surface facing the source end. Thus, the growth surface was vertical, parallel to the electric field, and orthogonal to the direction of pulse propagation.
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
SAR	0,106 W/kg	-	geschätzt	-	-
elektrische Feldstärke	103 kV/m	Spitzenwert	-	-	± 7 kV/m
elektrische Feldstärke	10,6 kV/m	Spitzenwert	geschätzt	-	an der PBS Oberfläche
magnetische Flussdichte	0,33 mT	Spitzenwert	geschätzt	-	-
magnetische Flussdichte	0,2 nT	Mittelwert über Zeit	geschätzt	-	-

Lu ST et al. (1999): Ultrawide-band electromagnetic pulses induced hypotension in rats
Seaman RL et al. (1999): Hyperactivity caused by a nitric oxide synthase inhibitor is countered by ultra-wideband pulses

Exponiertes System:

Zellfunktionen: Enzymaktivität (Stickstoffmonoxid-Synthase (NOS)) (indirekte Messung von NO durch die Bestimmung der Nitrit-Konzentration im Medium durch Fluoreszenz-Intensitätsmessung von 2,3-Diaminonaphthalen)

Untersuchtes System:

Untersuchungszeitpunkt:

Eine UWB-Puls-Befeldung von murinen RAW 264.7 Makrophagen-Zellen, ob durch γ-Interferon und Lipopolysaccharide stimuliert oder nicht, veränderte die Produktion von Stickstoffmonoxid nicht. In stimulierten Zellen nahm die NO-Produktion nach einer UWB-Befeldung jedoch zu, wenn dem Medium Nitrat zugegeben worden war. Dies lässt auf eine mögliche Wirkung von UWB-Pulsen unter bestimmten Bedingungen auf die iNOS schließen.

Studienmerkmale:

Air Force Office of Scientific Research (AFOSR), USA
U.S. Army Medical Research and Development Command of U.S. Medical Research and Materiel Command (USAMRMC)

Pilla AA (2012): Electromagnetic fields instantaneously modulate nitric oxide signaling in challenged biological systems
Natarajan M et al. (2006): Nuclear translocation and DNA-binding activity of NFKB (NF-kappaB) after exposure of human monocytes to pulsed ultra-wideband electromagnetic fields (1 kV/cm) fails to transactivate kappaB-dependent gene expression
Dorsey WC et al. (2005): Induced mitogenic activity in AML-12 mouse hepatocytes exposed to low-dose ultra-wideband electromagnetic radiation