この研究は、培養ヒト水晶体上皮細胞（HLEC）のDNA損傷および細胞内活性酸素種（ROS）産生に対する1.8 GHz無線周波（RF）電磁界の急性ばく露による影響が、RF電磁界ばく露に磁気ノイズ（2 μT、30-90 Hz、ヘルムホルツコイル）を重ね合わせ場合に変化するか否かを調べた。1.8 GHz電磁界は、217 Hzで振幅変調されたGSM信号で、SARレベルは1、2、3、および4 W / kg とした。2つの導波管（（RFばく露および擬似ばく露に用いた）を通常のインキュベータ内に設置した。細胞と培養液合わせて2 mlを入れたペトリ皿6個を導波管内の定在波を確認して然るべき位置におき、ばく露を行った。ばく露は、断続的（5分オン／10分オフ）に2時間継続した。実験条件は、RFばく露（4レベル）、擬似ばく露、磁気ノイズ、RFばく露＋磁気ノイズで実施した。各ばく露実験終了から2時間後、蛍光プローブ2',7'-ジクロロジヒドロフルオレセインジアセテート（DCFH-DA）を用いてROSレベルを測定した。またDNA損傷は、1本鎖切断（SSB）をアルカリコメットアッセイで、二本鎖切断（DSB）をヒストンバリアントH2AX（γH2AX）病巣からのリン酸化型を検出するアッセイによって調べた。その結果、2、3、および4 W / kgのばく露群では細胞内ROSの有意な増加が示された；3および4 W / kgのばく露群で、SSBは検出されたが、DSBには擬似ばく露群との有意差がなかった；RF＋磁気ノイズの場合、RFばく露群に誘発されたROS増加およびDNA損傷は阻止された、と報告している。
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To study the influence of the 1.8 GHz radiofrequency fields (GSM) on DNA damage and intracellular reactive oxygen species formation in human eye lens epithelial cells and whether the effects induced by radiofrequency could be blocked by superposing of electromagnetic noise (2 µT).
The cells were subjected to one of four exposure conditions: sham, RF radiation (4 levels), noise MF, and RF radiation superposed with noise MF.
| 周波数 | 1.8 GHz |
|---|---|
| タイプ |
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| 特性 |
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| ばく露時間 | intermittent, 5 min on/10 min off, for 2 h |
| Modulation type | pulsed |
|---|---|
| Duty cycle | 12.5 % |
| Repetition frequency | 217 Hz |
| Pulse type | rectangular |
| Additional information |
GSM signal |
| ばく露の発生源／構造 |
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|---|---|
| チャンバの詳細 | Two waveguides, one for RF and one for sham exposure, were placed inside a conventional incubator at 37 °C with 5% CO2 and 95% air. |
| ばく露装置の詳細 | Six 35-mm Petri dishes with cells in a total volume of 2 ml were placed in a dish holder inside the waveguide holding them exactly in the H-field maximum of the standing wave and were exposed simultaneously in E polarization. |
| Sham exposure | A sham exposure was conducted. |
| Additional information | The system enabled the exposure of a monolayer of cells with less than 30% non-uniformity of the SAR. |
| 周波数 | 30–90 Hz |
|---|---|
| タイプ |
|
| ばく露時間 | intermittent, 5 min on/10 min off, for 2 h |
| Additional information | white noise signal |
| ばく露の発生源／構造 | |
|---|---|
| チャンバの詳細 | To generate a noise MF, both sides of the waveguides were wrapped with two rectangular Helmholtz coils having a center distance of 24 cm. |
| Additional information | The direction of the coils was the same as the circular wires in the RF waveguides, and the direction of the noise MF was consistent with the magnetic field of the RF radiation. |
| 測定量 | 値 | 種別 | Method | Mass | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 磁束密度 | 2 µT | - | - | - | "Amplitude" |
After exposure to 1.8 GHz radiofrequency electromagnetic field for 2 h, the cells exhibited significant intracellular reactive oxygen species production increase in the 2, 3, and 4 W/kg groups. Radiofrequency exposure at the SAR of 3 W/kg and 4 W/kg could induce significant DNA damage in the alkaline comet assay, while no statistical difference in double strand breaks was found between exposure (3 and 4 W/kg) and sham exposure groups.
When radiofrequency was superposed with 2 µT electromagnetic noise could block radiofrequency-induced reactive oxygen species increase and DNA damage.
In conclusion, DNA damage induced by 1.8 GHz radiofrequency field may be associated with the increased reactive oxygen species production. Electromagnetic noise could block this radiofrequency-induced intracellular reactive oxygen species formation and DNA damage.
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