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

[マイクロ波誘発白内障のインビトロ研究：電磁界および熱による影響の分離] med./bio.

In vitro studies of microwave-induced cataract: separation of field and heating effects

著者: Stewart-DeHaan PJ, Creighton MO, Larsen LE, Jacobi JH, Ross WM, Sanwal M, Guo TC, Guo WW, Trevithick JR
掲載誌: Exp Eye Res 1983; 36 (1): 75-90
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この研究は、インビトロのマウス眼の水晶体におけるパルスマイクロ波エネルギーの影響を調べた。成獣ラットの水晶体は、サーモスタット付きの特製チャンバー内に配置され、パルス化915 MHzマイクロ波の照射中も、温度調節されたリン酸緩衝生理食塩水を循環させて一定温度が維持された。その結果、水晶体に、37℃で、400 mW / g以上のSARのパルスを照射した場合、照射直後に固定された水晶体の赤道領域の細胞表面に多数の小孔が見られた（走査型電子顕微鏡法による）；37℃で、120 mW / g以上のSARの場合も、同様の小孔が見られた；2日間のインキュベーションで、これらの小孔は消え、その場所に球状の変性が現われた；37°Cで120 mW/ gのばく露を受けた水晶体では、球状変性と赤道の嚢下に泡が観察された；39°Cで400 mW/ g以上、および37°Cで1.2 W/ g以上のSARの場合、47または50°Cへの温度上昇に特徴的な大きな小球が観察されたことから、それに匹敵する温度上昇なしでの電磁界そのものの影響は、10°Cの温度上昇と等価であることが示された、と報告している。

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研究目的（著者による）

To investigate the effects of pulsed microwave irradiation on rat eye lens in vitro.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 915 MHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 5 min
ばく露2: 915 MHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 5 min

ばく露1

主たる特性
周波数 915 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 5 min
Modulation
Modulation type pulsed
Pulse width 10 µs
Rise time 100 ns
Additional information

Average power was set by variation of the pulse repetition rate.
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
チャンバの詳細 The lens temperature was maintained to ± 0.25°C by a thermostatically controlled glass holder circulating saline around the lens.
ばく露装置の詳細 The lens holder was placed in the waveguide at one quarter wavelength from the shorting plate, i.e. in the E-field maximum, with the lens approx. at the center of the waveguide.
Sham exposure A sham exposure was conducted.
Additional information Exposures were performed at 37, 39, and 41°C. Sham exposures were conducted at identical temperatures of circulating coolant with microwave power off. Some exposures even lasted 20 min, e.g., 60 W at 37°C.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力 24 kW peak 測定値 - 20-24 kW
電力 6 W mean 測定値 - -
SAR 120 mW/g mean 測定値 - -
電力 20 W mean 測定値 - -
SAR 400 mW/g mean 測定値 - -
電力 60 W mean 測定値 - -
SAR 1,200 mW/g mean 測定値 - -
測定および計算の詳細

The SARs were determined by measuring temperature increase in the holder water for a 0.5-min period at the lens site with the coolant flow off.

ばく露2

主たる特性
周波数 915 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • guided field
ばく露時間 continuous for 5 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力 6 W mean 測定値 - -
SAR 120 mW/g mean 測定値 - -
電力 20 W mean 測定値 - -
SAR 400 mW/g mean 測定値 - -
電力 60 W mean 測定値 - -
SAR 1,200 mW/g mean 測定値 - -

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:
  • 感覚器
  • eye
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

No morphological changes could be observed in unexspoed control samples. Pulsed microwave exposure was carried out under different controlled temperatur conditions (37°C and 39°C) and at different SAR values. Several kinds of damage could be detected by electron microscopy, such as holes, foam, large globules and capsular damage. At the higher temperature of 39°C the damages were more extensive. The amount of damage also increased in proportion to the SAR values.

研究の種別:

研究助成

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