Оценка двигательной активности фибробластов в биотестировании факторов окружающей среды на примере электромагнитного излучения диапазона ультразвуковых частот

16 Октябрь 2019
176

Специалисты компании ООО «Иннова плюс» представили метод биотестирования, основанный на автоматизированной регистрации двигательной активности группы фибробластов человека с использованием голографической микроскопии. Показали чувствительность тест-системы к действию низкоинтенсивного электромагнитного излучения диапазона ультравысоких частот.

Данные вошли в статью в научно-практическом журнале «Прикладные проблемы безопасности технических и биотехнических систем» № 1, 2018 «Оценка двигательной активности фибробластов в биотестировании факторов окружающей среды на примере электромагнитного излучения диапазона ультразвуковых частот»

Мировой научной общественностью признано, что электромагнитные поля искусственного происхождения являются значимым экологическим фактором с высокой биологической активностью. Так, электромагнитные излучения (ЭМИ), генерируемые средствами хранения, обработки и передачи данных бытового и промышленного значения (ПЭВМ, мобильные телефоны, средства беспроводной передачи данных и т.п.), могут быть причиной развития расстройств и заболеваний различного типа.

Особый интерес в этом отношении представляют нетепловые эффекты (плотность потока энергии менее 1 мкВт/см2), оценка биотропности которых возможна исключительно путем биотестирования и биоиндификации. Так, в целях оперативной регистрации нетепловых эффектов электромагнитного излучения разработаны различные методы биотестирования, позволяющие оценивать заданные физиологические параметры тестовых биологических объектов. Как правило, достигаемая оперативность их эксплуатации, связанная с упрощением тест-системы (использования прокариот, беспозвоночных и т.п.), определяет трудность и неоднозначность дальнейшей экстраполяции полученных результатов. Выбор простой в использовании и вместе с тем валидной модели биотестирования ЭМИ является актуальной научной задачей.

Вместе с тем в ряде медико-биологических исследований процессов онкогенеза и заживления ран показаны эффекты действия сверхслабых ЭМИ в различных частотных диапазонах на локомоцию клеток соединительной ткани (фибробластов) человека. При изучении воздействия ЭМИ с частотой 1 ГГц на подвижность клеток показано, что через 9 ч после 20-минутного действия ЭМИ на культуру фибробластов наблюдалось достоверное увеличение длины пройденного ими пути на 18%. Авторы работы интерпретируют полученный результат как подтверждение теоретических представлений о резонансных свойствах нетеплового действия ЭМИ с частотой 1 ГГц, детерминирующих наибольшую проницаемость через водные компоненты тканей и, соответственно, наибольшую биотропность.

На основании этих данных нами было выдвинуто предположение о том, что двигательная активность фибробластов человека может быть использована в качестве основного показателя при проведении оперативного биотестирования факторов среды различной природы. Основными преимуществами такой системы являются ее высокий экстраполяционный потенциал, связанный с происхождением клеток, а также их доступность.

Цель исследования – разработка и апробация метода биотестирования, основанного на автоматизированной регистрации двигательной активности фибробластов человека при нетепловом действии ЭМИ.

В результате проведенной экспериментальной апробации разработанного метода биотестирования при условии нетеплового действия ЭМИ УВЧ-диапазона показано достоверное снижение средней протяженности пути миграции фибробластов начиная с 9 часа после окончания экспозиции. При эквивалентном времени реакции тест-системы, показанном в работе, в нашем случае наблюдается не активация, а ингибирование клеточной локомоции, что по всей видимости, связано с различием использованных частот (1,0 и 2,4 ГГц соответственно). С 9-го по 15-й часы наблюдений снижение оцениваемого параметра составило от 26 до 445% соответственно.

Таким образом, показано, что тест-система, основанная на регистрации двигательной активности фибробластов человека с использованием автоматизированного голографического микроскопа, является чувствительной к нетепловому действию ЭМИ УВЧ-диапазона.

Показанная возможность регистрации основных параметров локомоции репрезентативной выборки клеток в режиме реального времени определяет потенциал использования голографической микроскопии в качестве эффективного метода исследования безопасности ЭМИ аппаратуры бытового и промышленного назначения.

Читайте так же

Поиск по сайту