電磁場(chǎng)對(duì)癌細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)

1、電磁場(chǎng)對(duì)癌細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)電磁場(chǎng)生物學(xué)窗效應(yīng)是指受電磁場(chǎng)作用的生物系統(tǒng)，対電磁場(chǎng)特定離散頻率或者功率密 度的特異性響應(yīng)。對(duì)于窗效應(yīng)的大部分實(shí)驗(yàn)研究，表現(xiàn)為極低頻（elf）連續(xù)波或者elf 連續(xù)波、脈沖波幅度調(diào)制的射頻載波產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)的研究。研究表明：低強(qiáng)度 （1必/）、elf脈沖波幅度調(diào)制的射頻載波作用下的生物系統(tǒng)，非熱效應(yīng)占主導(dǎo)地位。 對(duì)于elf脈沖波調(diào)制下的載波作用于生物系統(tǒng)的窗效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，已有一些學(xué)者作了 一定的工作。如oscar和harins用脈沖幅度調(diào)制的微波照射大鼠丘腦下部海馬，發(fā)現(xiàn) 寬度為logs,重復(fù)頻率 為50iiz,平均功率密度為0. 3mw/cm2的脈沖調(diào)制的微波

2、（1300m） 引起的海馬對(duì)少標(biāo)記d-甘露醇的吸收比參數(shù)為logs. 100hz、2mw/cnf的脈沖調(diào)制的微 波效果明顯。oscar等還發(fā)現(xiàn)：用連續(xù)波（1300m）照射的大鼠腦髄質(zhì)對(duì)d-甘露醇的吸 收峰值在而用寬度為0.5ys、重復(fù)頻率為1000hz的脈沖調(diào)制的微波照射，吸 收峰值在0. 5/必/處等。kamensk 11發(fā)現(xiàn)用寬度為l|ls重復(fù)頻率為100、200、700hz, 平均功率密度為2mv/cni的脈沖幅度調(diào)制頻率為3g的微波照射青蛙，在700iiz處，對(duì) 使青蛙坐骨神經(jīng)興奮性提高15%。從這些工作可以看出：一方面，生物系統(tǒng)對(duì)連續(xù)微波 和脈沖波調(diào)制的微波響應(yīng)不同。另一方面也說(shuō)明，

3、elf脈沖波調(diào)制的微波可導(dǎo)致生物系 統(tǒng)的窗效應(yīng)現(xiàn)象。但elf脈沖波直接作用于生物系統(tǒng)，產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)值得研究。本 文給出了人體肝癌細(xì)胞在一定頻率或幅值的脈沖波照射前、后，胞內(nèi)鈣離子熒光強(qiáng)度的 變化情況。結(jié)果說(shuō)明elf脈沖波作用的生物系統(tǒng)也可引起窗效應(yīng)現(xiàn)象。材料和方法一、試劑和材料1. 試劑(1) m1640培養(yǎng)液小牛血清fluo-3熒光探針二甲基亞硯胰賀口酶(2) d-hank's 液(g/1)nacl& 00mgsoi 7出00. 20kc10.40na2hp04 i2h2o0. 12kh2po40.06nahcos0. 352. 材料信號(hào)功率發(fā)生器（yb1561）（江蘇、

4、揚(yáng)中）tem小室 （西安電子科技大學(xué)研制）溫度控制儀（swk-1）（北京、司南）匹配負(fù)載 （50歐姆）激光掃描共聚焦顯微鏡二、胞樣品的制備和負(fù)載1. 細(xì)胞樣品的制備取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期培養(yǎng)的人體肝癌（7721 ）細(xì)胞株，經(jīng)常規(guī)消化（用胰蛋白酶）制成懸液, 然后將其接種于特制的50mm的培養(yǎng)皿（培養(yǎng)皿底產(chǎn)中央開(kāi)一直徑約為10mm的小孔，并 從底部粘貼一蓋波片）底部的蓋波片上，并加含10%小牛血清的ml640培養(yǎng)液后，置于 溫度為37°c,含有5%c02的培養(yǎng)箱中。次日即可進(jìn)行負(fù)載。2. 負(fù)載取熒光探針備用液一支，給其中加一定量的d-hanks液。然后，用d-hank液洗滌細(xì) 胞樣本23次，于2

5、435°c避光條件下，將fluo-3/am -定量與樣本一起孵育30分鐘 左右，待細(xì)胞內(nèi)積聚了足夠高濃度的熒光探針后，再用d-liank液沖洗三次。然后進(jìn) 行檢測(cè)。三、實(shí)驗(yàn)照射系統(tǒng)四、實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)結(jié)果被列在表一中。在表一中，細(xì)胞1、2等數(shù)據(jù)是細(xì)胞內(nèi)鈣離子熒光強(qiáng)度與 背景光的熒光強(qiáng)度的差值，且照射前、后的細(xì)胞1、2等沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，比如，細(xì) 胞1對(duì)應(yīng)的數(shù)值，并不是同一個(gè)細(xì)胞照射前、后的熒光強(qiáng)度與背景光熒光強(qiáng)度的差值。 考慮到每一參數(shù)下，照射前、后用的是同一培養(yǎng)皿中的細(xì)胞等條件，所以在數(shù)據(jù)分析時(shí), 僅考慮離散的重復(fù)頻率和離散的功率密度單一因素對(duì)細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)的影響，即分析釆 用單因素分析的

6、方法。由表一的數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以看出：在t/t=o. 117.脈沖幅度為2. 12v、試樣溫度控制在 35.2°c的情況下，用重復(fù)頻率為16、32、45、60血的矩沒(méi)脈沖照射人體肝癌細(xì)胞，在 a二0.05水平下，16、45hz照射能引起胞內(nèi)鈣離子熒光強(qiáng)度幅值為1.05、2.12、3.21、3. 48v的脈沖照射細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在2.12、3.21v處，照射前、后，鈣離子熒光強(qiáng)度有顯箸 性差異（在a二0. 05水平下），而在1.05、3. 48處差異不顯著。我們的工作是以前工作的繼續(xù)和延伸，也為了能與elf連續(xù)性對(duì)生物系統(tǒng)作用產(chǎn)生效果 進(jìn)行比較。我們選取了 16、32、45和60%作脈沖的重復(fù)

7、頻率，考慮到非熱效應(yīng)的功率 密度要求，因而，在功率密度對(duì)應(yīng)的脈沖幅度的選取上滿足低強(qiáng)度的要求。脈沖的幅度值采用低的數(shù)值，從生理學(xué)角度講，也是為了保證細(xì)胞冇100%的存活率。 這對(duì)生物體非常重要，也對(duì)于窗效應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供依據(jù)。如：對(duì)某些疾病的藥物 治療，可通過(guò)窗效應(yīng)提高藥效。至于窗效應(yīng)的機(jī)理，icr、ipr模型等elf連續(xù)波作用下，生物體表現(xiàn)出的窗效應(yīng)現(xiàn)彖 有一定的解釋。但脈沖作用于生物系統(tǒng)而產(chǎn)生的生物學(xué)窗效應(yīng)是需要進(jìn)一步討論的問(wèn) 題。（數(shù)據(jù)見(jiàn)附頁(yè)）elf脈沖波對(duì)人體肝癌細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的彫響表一數(shù)據(jù)頻 率 hz幅 值v溫度°c狀態(tài)細(xì)胞1234567f值aa-1162. 1235

8、.2照前3. 352. 352. 322.403.6275.7aa-2照后6. 347. 86& 386. 227. 08aa-3322. 1235.2照前2.433. 163. 282.943. 072. 060. 1227aa-5照后2. 623. 022. 892. 202. 773. 03aa-4452. 1235.2照前0. 663. 152. 852.942. 502.312. 0018. 10aa-7照后3. 506.914. 337.766.314. 06aa-14602. 1235.2照前2. 673. 113. 714.423. 705. 149aa-16照后2.433. 521.692.472. 75aa-9161.035.2照前3.214. 072. 622.874. 223. 793. 42aa-120照后2. 143. 592. 193.423. 121.46aa-8aa-11163.2135.2照前照后2. 463. 091.424. 031. 163. 502.413.411.353. 382. 123. 0733.41aa-26163.4835.2照前4. 532. 155. 973.781. 76