Effect of microwave irradiation at different wavelengths on the chromatin in isolated human buccal epithelium cells
Abstract
Purpose of Investigation: To study the effects of electromagnetic radiation of different wavelengths on the state of chromatin in human cell nuclei.
Materials and Methods: We investigated heterochromatin granules quantity (HGQ) in interphase nuclei of buccal epithelium cells after staining with orcein (2% solution in 45% acetic acid). We determined the average number of granules of heterochromatin in one nucleus, and then calculated the average value of the HGQ for 30 nuclei. Donors of cells: donor A (21 years old, female), donor B (55 years old, male) and donor C (25 years old, male), donor D (66 years old, male). As the source of microwave radiation (power 25 μW/cm2) in the frequency range 37.5 - 53.57 GHz with an interval of 1 GHz, and in the range of 41.85 - 42.65 GHz with an interval of 0.1 GHz a high frequency signal generator G4-141 was used. Cells were exposed to microwaves for 10 and 60 seconds in free space, at a distance of 15 cm from the edge of the horn antenna.
The object of research: human buccal cells, isolated from the body.
Results: after the 10-second exposure to microwaves in the frequency range 37 - 53.5 GHz changes in the changes of the HGQ in the cells of different donors have different character. For donors A and B it is characterized by predominantly reduced HGQ, for donors and D - is characterized by increased HGQ. Irradiation of cells in the microwave for 60 seconds led to increased HGQ in cells of all donors at all frequencies. Microwaves with frequencies of 42.25 and 53.57 GHz, in comparison with other similar microwave frequencies did not show any «resonance» effects.
Conclusions: in cells exposed to the «resonant» frequencies (42.25 and 53.57 GHz) the state of chromatin condensation not differs significantly from the cells exposed to microwaves with close frequencies.
Downloads
References
Гапеев А.Б. Модификация ак- тивности перитонеальных нейтрофилов мыши при воздействии мил- лиметровых волн в ближней и дальней зонах излучателя / А.Б.Гапеев, В.Г.Сафронова, Н.К.Чемерис, Е.Е.Фесенко / /Биофизика.– 1996.– Т.41, №1.– С.205-219
Гвоздев В.А. Гетерохроматин и его функциональные характеристики / В.А.Гвоздев, Л.А.Усакин, Г.Л.Коган // Медицинская генетика.– 2003.– Т.2, №7.– С.290-296
Голант М.Б. О проблеме резонансного действия когерентных электромагнитных излучений миллиметрового диапазона волн на живые организмы // Биофизика.– 1989.– Т.34, №5.– С.339-348.
Грачев В.И. Методы и аппаратура для КВЧ-пунктурной терапии / В.И.Грачев, В.В. Колесов // Радиоэлектроника, наносистемы, информационные технологии.– 2009.– Т.1, №1-2.– С.171-194
Девятков Н.Д. Влияние электромагнитного излучения миллиметрового диапазона длин волн на биологические объекты // Успехи физических наук.– 1973.– Т.110 №3.– С.453-454.
Девятков Н.Д. Миллиме- тровые волны в процессах жизнедеятельности / Н.Д.Девятков, М.Б.Голант, О.В.Бецкий.– М.: Радио и связь, 1991.– 168 с
Девятков Н.Д. Роль синхронизации в воздействии слабых сигналов миллиметрового диапазона на живые организмы / Н.Д.Девятков, М.Б.Голант, А.С.Тагер // Эффекты нетеплового воздействия миллиметрового излучения на биологические объекты / Под. ред. акад. Девяткова Н.Д.– М.: ИРЭ АН СССР, 1983.– С.7-17
Залюбовская Н.П. Реакция живых организмов на воздействие электромагнитных волн миллиметрового диапазона // Успехи физических наук.– 1973.– Т.110, №3.– С.462-464.
Катаев А.А. Частотозависимое влияние миллиметровых электромагнитных волн на ионные токи водоросли Nitellopsis. Нетепловые эффекты / А.А.Катаев, А.А.Александров, Л.Л.Тихонова
Г.Н.Берестовский // Биофизика.– 1993.– Т.38, №3.– С.446-462.
Севастьянова Л.А. Резонансный характер воздействия радиоволн миллиметрового диапазона на биологические системы / Л.А.Севастьянова, А.Г.Бородина, Э.С.Зубенкова и др. // Эффекты нетеплового воздействия миллиметрового излучения на биологические объекты / Под. ред. акад. Девяткова Н.Д.– М.: ИРЭ АН СССР, 1983.– С.34-47.
Петросян В.И. Взаимодействие физических и биологических объектов с электромагнитными излучениями КВЧ-диапазона / В.И.Петросян, Ю.В.Гуляев, Э.А.Житенева и др. // Радиотехника и электроника.– 1995.– Т.1.– С.127.
Alekseev S.I. Millimeter microwave effect on ion transport across lipid bilayer membranes / S.I.Alekseev, M.C.Ziskin // Bioelectromagnetics.– 1995.– Vol.16.– P.124-131.
Belyaev I.Y. Non-thermal effects of extremely high-frequency microwaves on chromatin conformation in cells in vitro – Dependence on physical, physiological, and genetic factors / I.Y.Belyaev, V.S.Shcheglov, E.D.Alipov, V.D.Ushakov // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques.– 2000.– Vol.48.– P.2172-2179.
Belyaev I.Y. Resonance effect of millimeter waves in the power range from 10-19 to 3 x 10-3 W/ cm2 on Escherichia coli cells at different concentrations
/ I.Y.Belyaev, V.S.Shcheglov, Y.D.Alipov, V.A.Polunin // Bioelectromagnetics.– 1996.– Vol.17, №4.– P.312-321.
Shckorbatov Y.G. He-Ne laser light induced changes in the state of chromatin in human cells // Naturwissenschaften.– 1999.– Vol.86.- P.452-453
