研究のタイプ: 医学／生物学の研究 (experimental study)

[ラットのBBB透過性に対する非熱的なGSM RF及びELF電磁界の影響] med./bio.

Nonthermal GSM RF and ELF EMF effects upon rat BBB permeability

著者: Nittby H, Brun A, Strömblad S, Moghadam MK, Sun W, Malmgren L, Eberhardt J, Persson BR, Salford LG
掲載誌: Environmentalist 2011; 31 (2): 140-148
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この研究は、著者らの研究グループが1980年代後半から報告している、携帯電話から放出されるタイプのパルス変調高周波電磁界（RF-EMF）が血液脳関門に影響を及ぼすという知見の検証の一環として行われた。著者らの研究において、動物のばく露にはTEMセルが用いられ、このセルは外付け型電気ファンによって換気されていた。そこで今回は、電気ファンからの超低周波（ELF）磁界（50 Hz）がRF効果に追加的な効果を示すか否かを調べた。64匹のラットを4群に分けた。すなわち、RF単独ばく露群、ELF単独ばく露群、RF + ELFばく露群および擬似ばく露群である。TEMセル内での50 Hz磁界分布は、0.1 - 1.9 μTであったので、この範囲のいくつかの磁束密度をばく露実験に用いた。GSM-900 MHz RFばく露は、従来通り、非常に低く、非熱的で、全身平均SARレベル0.4 mW / kgであった。いずれのタイプのばく露も、ばく露時間は先行研究と同じ2時間とした。脳組織でのアルブミンの血管外漏出を観察するために、著者らが従来から使用している染料の他に、サードサプライヤーから入手したアビジン、ビオチン、抗体も使用したが、後者では許容できる染色はできなかった、と述べている。結果として、擬似ばく露群でアルブミン漏出は観察されなかった；RF単独ばく露群では、25 %の動物に病理学的アルブミン漏出が観察された；ELF単独ばく露群、RF + ELFばく露群ではそれぞれ3つおよび2つの病理学的所見があったものの、擬似ばく露対照群との有意差はなかった；総括すると、外付け型電気ファンの使用は従来からの研究知見に大きな影響を与えないことが示された、と報告している。

研究目的（著者による）

ラットの血液脳関門の透過性に対する無線周波の影響に、先行研究でTEMセルの換気用に用いた外部ファンからの超低周波磁界（50Hz、0.3-1.5T）が、加わっていたかどうかを調べること（「関連文献」のSalford他、Nittby他、及びEberhardt他を参照）。

詳細情報

ラット64匹を4群（各n=16）に分けた：1) 無線周波ばく露のみ、2) 超低周波ばく露のみ、3) 無線周波＋超低周波ばく露、4) 偽ばく露

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 900 MHz
ばく露時間: continuous for 2 h
RF exposure only
  • 電力: 10 mW peak (per TEM cell)
  • SAR: 0.37 mW/kg average over mass (whole body) (male rats)
  • SAR: 0.44 mW/kg average over mass (whole body) (female rats)
ばく露2: 50 Hz
ばく露時間: continuous for 2 h
ELF exposure only
  • 磁束密度: 1.7 µT minimum (in the TEM cell closest to the fan)
  • 磁束密度: 1.9 µT maximum (in the TEM cell closest to the fan)
  • 磁束密度: 0.5 µT minimum (in the middle of the TEM)
  • 磁束密度: 0.8 µT maximum (in the middle of the TEM)
  • 磁束密度: 0.1 µT minimum (at the TEM cell wall opposing the fan)
  • 磁束密度: 0.3 µT maximum (at the TEM cell wall opposing the fan)
ばく露3: 900 MHz
ばく露時間: continuous for 2 h
combination of RF and ELF exposure
-

General information

rats were treated in four groups: i) sham exposure ii) RF exposure iii) ELF exposure iv) RF exposure + ELF exposure

ばく露1

主たる特性
周波数 900 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
波形
  • pulsed
ばく露時間 continuous for 2 h
Additional information RF exposure only
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • セルラ－電話
チャンバの詳細 TEM cells as exposure chambers
ばく露装置の詳細 mobile phone connected via a coaxial cable to the TEM cells; through power splitter the mobile phone's output power was divided into equal parts fed into the two TEM cells used; TEM cell enclosed in a 15 cm x 15 cm x 15 cm (inner dimensions) wooden box that supported the outer conductor, made of brass net and a central conducting plate which separated the top and bottom of the outer conductor symmetrically; each TEM cell contained two 14 cm x 14 cm x 7 cm plastic trays with a rat each; fan placed besides the TEM cell with the air flow directed 90° away from the cell; fan turned off
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Mass 備考
電力 10 mW peak - per TEM cell
SAR 0.37 mW/kg average over mass whole body male rats
SAR 0.44 mW/kg average over mass whole body female rats

ばく露2

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
ばく露時間 continuous for 2 h
Additional information ELF exposure only
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
ばく露装置の詳細 mobile phone turned off: fan turned on
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 備考
磁束密度 1.7 µT minimum in the TEM cell closest to the fan
磁束密度 1.9 µT maximum in the TEM cell closest to the fan
磁束密度 0.5 µT minimum in the middle of the TEM
磁束密度 0.8 µT maximum in the middle of the TEM
磁束密度 0.1 µT minimum at the TEM cell wall opposing the fan
磁束密度 0.3 µT maximum at the TEM cell wall opposing the fan

ばく露3

主たる特性
周波数 900 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 continuous for 2 h
Additional information combination of RF and ELF exposure
Additional information + 50 Hz from the fan
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
ばく露装置の詳細 mobile phone turned on: fan turned on
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ

No parameters are specified for this exposure.

Additional parameter details

exposure parameters are a combination of the exposure parameters from exposure 1 and exposure 2

Reference articles

  • Nittby H et al. (2009): [GSM-900携帯電話放射にばく露してから7日後の哺乳類の脳における血液脳関門の透過性上昇]
  • Nittby H et al. (2008): [ＧＳＭ900携帯電話放射に長期ばく露されたラットの認知障害]
  • Grafstrom G et al. (2008): [GSM900携帯電話放射への長期ばく露後のラット脳の組織病理学的検査]
  • Eberhardt JL et al. (2008): [GSM携帯電話からのマイクロ波ばく露の14日または28日後のラットにおける血液脳関門透過性と神経細胞損傷]
  • Salford LG et al. (2003): [GSM携帯電話からのマイクロ波へのばく露後の哺乳類の脳における神経細胞の損傷]
  • Persson BRR et al. (1997): [無線通信に用いられる電磁界にばく露されたラットでの血液脳関門透過性]
  • Salford LG et al. (1994): [915 MHz連続波電磁放射と変調（8,16, 50と200 Hz）電磁放射で誘発された血液脳関門の浸透性]
  • Salford LG et al. (1993): [915 MHz連続波電磁放射と変調（8,16, 50と200 Hz）電磁放射で誘発された血液脳関門の浸透性]
  • Martens L et al. (1993): [TEMセル内での小動物に対するばく露試験に用いる電磁界の計算]
  • van Hese J et al. (1992): [FDTD法を用いたTEM伝播細胞内の不均一性の作用に関するシミュレーション]

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目／測定パラメータ／方法

研究対象とした生物試料:
研究対象とした臓器系:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

偽ばく露群には、脳での病理学的なアルブミン漏えいはなかった。無線周波ばく露群では、漏えいが若干増加した（動物の25%）が、超低周波及び無線周波＋超低周波ばく露群では、対照群との有意差はなかった。

著者らは、外部ファンの使用は、彼らが過去20年間にわたって積み上げてきた結果に大きな影響力を及ぼさなかった、と結論付けた。この知見は、特に非常に低いSARレベル（この場合はばく露限度推奨値2W/kgの1000分の1以下）での非熱的な無線周波ばく露後の血液脳関門の透過性の上昇に関する、著者らの先行研究と一致する。

研究の種別:

研究助成

関連論文