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

[血液脳関門のスクロースの透過性を1.8 GHz電磁界は増加させる] med./bio.

Electromagnetic fields (1.8 GHz) increase the permeability to sucrose of the blood-brain barrier in vitro

著者: Schirmacher A, Winters S, Fischer S, Goeke J, Galla HJ, Kullnick U, Ringelstein EB, Stogbauer F
掲載誌: Bioelectromagnetics 2000; 21 (5): 338-345
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この研究は、血液脳関門（BBB）のインビトロ・モデルでの透過性に対する高周波電磁界（EMF）の影響を調べた。実験に用いたモデルは、ラットの星状細胞とブタの脳毛細血管内皮細胞（BCEC）からなる共培養である。試料の形態学的特性は、走査型電子顕微鏡および免疫細胞化学によって明らかにされた。BCECにおけるBBB表現型は、密着結合および細胞の密着のマーカである密着帯タンパク質（ZO-1）の存在および細胞間隙の非存在を総合して示された。（14）C-スクロースを用いた透過率測定により、形態学的所見と相関する生理学的密着性が示され、インビトロ・モデルとしての有用性が確認された。このような試料に、携帯電話（1.8 GHz）に用いられるGSM1800規格に基づくEMFばく露を与えた。試料の透過性を4日間にわたってモニタし、同様に培養したがEMFばく露無しの試料の結果と比較した。 その結果、EMFばく露は、無ばく露試料と比較して、（14）C-スクロースの透過性を有意に増加させた；根底にある病態生理学的メカニズムはまだ調査されていない、と報告している。

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研究目的（著者による）

To evaluate the effect of high frequency electromagnetic fields on the permeability of the blood-brain barrier in a cell culture model.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 1.8 GHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 4 days
  • SAR: 0.3 W/kg mean
  • SAR: 0.46 W/kg maximum

ばく露1

主たる特性
周波数 1.8 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 4 days
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 0.577 ms
Repetition frequency 217 Hz
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • 導波管
  • rectangular (RG22) (0.109 x 0.054 x 0.564 mm)
チャンバの詳細 incubator
ばく露装置の詳細 Eight samples were exposed at a time by placing them inside the waveguide which was located in the incubator. Holes (4 mm in diameter) were drilled into the waveguide near the sample location to allow air flow and constant CO2 concentration for the culture medium.
Additional information For sham exposure, samples were placed in a second waveguide in another incubator, but no microwave power was applied.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
SAR 0.3 W/kg mean 測定値および計算値 - -
SAR 0.46 W/kg maximum 測定値および計算値 - -
測定および計算の詳細

The specific absorption rates (SAR) for the samples were obtained from a numerical calculation of the field distribution based on the Finite Difference Time Domain method (FDTD). Calculations were verified by comparing the resulting values of reflection and transmission factors with measured values and were used to establish the relation between the field distribution inside the waveguide and the microwave power transmitted through it. Thus, the SAR-values could be monitored simply by measuring the transmitted microwave power.

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:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

A definite and reproducible effect of microwave exposure on the physiological properties of the blood-brain barrier in vitro is reported. The results show a significant increase in permeability under EMF-exposure.
In conclusion, the authors report a definite and reproducible effect of microwave exposure on the physiological properties of the blood-brain barrier in vitro. Since they have checked the validity of the model of the blood-brain barrier and the exposure conditions resemble those used in mobile telecommunication, the authors emphasize the relevance of their findings to clinical medicine, as well as to basic research.

研究の種別:

研究助成

Replication studies

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