[異方性で分散的性質をもつ赤血球における電界分布とエネルギー吸収] tech./dosim.

50kHz～10GHz帯域周波数の電磁界にばく露した細胞の内部でのエネルギー吸収と電界分布に対する赤血球細胞構造の異方性と分散的性質の影響を研究した。この目的のため、赤血球細胞の多層リアルモデルをヤコビ楕円関数に関する一連のパラメトリック方程式から生成した。各層(細胞質および細胞外の結合水、細胞膜、細胞質、細胞外媒質)の導電率と誘電率の分散方程式においては双極子緩和と導電率異方性の影響が考慮された。有限要素法数値計算を用いて、外部電界の向きが細胞の対称軸に対して垂直および並行な場合の両方について、細胞膜における電界分布と吸収エネルギーには明確な最大値が現れることをみいだした。吸収が回転軸に関する外部界の正常配分と平行配分の両方で明確な最高値を示すことを発見した。細胞膜の導電率および誘電率の法線方向性分および接線方向性分によって、最大値のピーク振幅変化および周波数シフトが起きることが示された。以前には知られていなかった影響として、細胞膜誘電率の分散と結合水層の影響とにより決定される細胞形状は、メガヘルツ帯域周波数で、細胞膜の電界を非常に大きく増幅させる因子(300を超える)となることである。