[高周波およびミリ波帯における細胞および亜細胞レベルでの局所ドシメトリ] tech./dosim.

Local Dosimetry at Cellular and Subcellular Level in HF and Millimeter-Wave Bands

掲載誌: IEEE J Microw 2021; 1 (4): 1003-1014

この研究は、ワイヤレス電力伝送(WPT)およびミリ波技術用の周波数の亜細胞レベルでの局所的な電力吸収を、電子顕微鏡画像および実験データに基づく現実的な二次元ケラチノサイト細胞モデルで定量的に調べた。平均電力損失密度(PLDavg)および平均電界(Eavg)を、有限要素法を用いた準静的近似の下でラプラス方程式を解くことで計算した。球状細胞モデルについての数値計算の結果を、対応する分析的解法で検証した。その結果、細胞小器官内のEavgおよびPLDavgは周波数に伴い増加した。6.78 MHzおよび60 GHzでは、細胞への入射電磁界のそれぞれ約51.8%および98.9%が細胞小器官内に浸透した。細胞小器官内のPLDavgは、細胞質内よりも5.7%(6.78 MHz)および1.95%(60 GHz)低かった。核膜孔(Np)内のEavgは、6.78 MHzで5倍、60 GHzで1.1倍、それぞれ入射電界を上回った。Np内の対応するPLDavgは、細胞質内よりもそれぞれ32.7倍(6.78 MHz)および1.2倍(60 GHz)高かった。Np内のPLDavgの上昇は、細胞小器官内が局所的に、細胞質内のバックグラウンドのPLDavgよりも高いレベルにばく露されたことを示唆している、と著者らは結論付けている。

ばく露