静磁场生物效应研究综述
静磁场对细胞内蛋白质影响研究进展
Industry Review 行业综述
静磁场对细胞内蛋白质影响研究进展
Effect of Static Magnetic Field on Intracellular Protein
◎ 赵 勇 1，郭利芳 1，盛占武 2 （1. 海南职业技术学院，海南 海口 570216； 2. 中国热带农业科学院海口实验站，海南 海口 570102） Zhao Yong1, Guo Lifang1, Sheng Zhanwu2 (1.Hainan College of Vocation and Technique, Haikou 570216, China; 2.Haikou Experimental Station, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,
1 静磁场对生物膜离子通道的影响
科学家们在对生物电产生机制的研究中观察到生 物膜对离子通透性的变化。20 世纪 50 年代，英国生 物物理学家 Hodgkin 等人通过大量研究后提出离子通
XIANDAISHIPIN 现代食品 / 01
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Jovanova-Nesic 等 人 [9] 采 用 AlCl3 处 理 大 鼠 大 脑 核区神经细胞，降低 Na/K 泵的活性，再用 60 mT 磁 场处理，结果发现可增加 Na/K 泵的活性。Rosen[10] 研 究发现在增殖的 GH3 细胞中电压激活的 Na+ 通道经 125 mT 的磁场作用后缩减。并非所有离子的运输都会
细胞、分子等多个层面开展。目前，细胞内蛋白质分 子受静磁场的影响多表现在细胞膜的离子通道和细胞 内的酶蛋白中。静磁场对生物系统的影响作为一个重 要的研究领域，多年来受到国内外学者的广泛关注。 国内外关于静磁场的生物学效应已有大量研究，证据 表明静磁场对很多生物体和生物组织均存在影响。研 究静磁场作用下生物有机体的响应机制，对深入了解 静磁场的生物学效应具有重要意义。
人体进入静磁场后造成的磁场和射频场偏移效应
人体进入静磁场后造成的磁场和射频场偏移效应面对日益发展的科技和医学领域，人体进入静磁场后所产生的磁场和射频场偏移效应引起了广泛的关注和研究。
本文将从深度和广度的角度，探讨人体进入静磁场后产生的磁场和射频场偏移效应，并分析其对人体健康的影响。
一、磁场偏移效应磁场偏移效应是指当人体进入静磁场后，其周围的磁场会产生一定的偏移。
这种偏移效应主要受到人体组织的电磁性质和形状的影响。
随着人体组织特性的不同，磁场的偏移程度也会发生变化。
一般来说，人体组织对静磁场的磁导率较低，导致静磁场在人体周围形成一个磁场偏移区域。
磁场偏移效应对人体的影响主要体现在以下几个方面：1. 生物电流的改变：人体组织受到静磁场的影响，会产生一定的生物电流。
这种生物电流的改变可能对人体的生理功能产生一定的影响，如神经元的兴奋性增加、细胞的代谢活性增强等。
然而，目前对于这种生物电流变化的具体机制还存在一定的争议，需要进一步研究来明确其影响程度和机理。
2. 血液流变学的变化：磁场偏移效应可能对人体血液流变学产生一定的影响。
研究表明，静磁场对血液黏度和流速有一定的影响，可能导致血液循环的改变。
这对于某些心血管疾病的治疗和预防具有一定的潜在意义。
然而，目前的研究还比较有限，需要更多的实验和观察来验证这一效应。
3. 低频磁场的感知：人体对于低频磁场的感知能力相对较弱，然而，在一些特殊情况下，人体可能会感觉到磁场的存在。
当人体进入较强的静磁场时，可能会产生头晕、目眩等不适感。
这一磁场感知的机制还不完全清楚，但可能与人体的神经系统和感觉器官有关。
二、射频场偏移效应射频场偏移效应是指人体进入射频场后所产生的场强分布发生变化的现象。
射频场是指一种高频电磁场，常用于医学影像学和诊断。
人体进入射频场后，其周围的电磁能量会被吸收或反射，导致射频场的场强分布发生偏移。
射频场偏移效应对人体的影响主要包括以下几个方面：1. 热效应：由于射频场中的电磁能量会被吸收，人体内部的温度可能会升高，引起组织的热效应。
磁性附着体静磁场对人牙龈成纤维细胞和人牙周膜成纤维细胞生物学效应的基础研究
对细胞生长、增殖和分化的影响
细胞生长速率改变
静磁场可影响细胞的生长速率，可能促进或抑制细胞的生长。
细胞增殖调控
静磁场可通过影响细胞周期相关蛋白的表达和活性，调控细胞的 增殖过程。
细胞分化方向影响
静磁场可能对细胞的分化方向产生影响，诱导细胞向特定方向分 化。
对细胞代谢和功能的影响
酶活性改变
静磁场可影响细胞内酶的活性，进而影响细胞的代谢 过程。
磁性附着体静磁场对HGFs和HPDLFs细胞凋亡的影响
实验结果表明，在适当的磁场强度下，磁性附着体静磁场能够减少HGFs和HPDLFs的 细胞凋亡，提高细胞的存活率。
结果分析和解释
01
磁性附着体静磁场对细胞增殖的促进作用可能与磁场引起的细胞内信号传导通 路的变化有关。磁场可能通过影响细胞内的钙离子浓度、环磷酸腺苷（cAMP ）水平等信号分子，进而调节细胞的增殖。
特性
静磁场是一种无源场，其磁场强度大 小和方向在空间中保持恒定，不随时 间变化。静磁场具有穿透性，能够穿 透人体组织并对细胞和组织产生生物 学效应。
磁性附着体静磁场的应用领域
口腔医学领域
磁性附着体静磁场在口腔医学领域具有广泛的应用，如用 于牙齿修复、正畸治疗、口腔颌面部缺损修复等。
生物医学工程领域
01 引言
研究背景和意义
磁性附着体在口腔修复领域的应用日益广泛，但其产生的静磁场对口腔组织细胞 的影响尚不明确。
探讨静磁场对人牙龈成纤维细胞（HGF）和人牙周膜成纤维细胞（HPDLF）生物 学效应的影响，对于指导磁性附着体的临床应用具有重要意义。
国内外研究现状及发展趋势
01
国内外学者已对静磁场对多种细 胞的影响进行了研究，但关于其 对HGF和HPDLF的影响研究较少 。
生物磁场在医学和生物科学中的研究
生物磁场在医学和生物科学中的研究生物磁场是指人体产生的微弱电磁场，这种电磁场是由人体中每个细胞、组织和器官产生的电流所产生的。
近年来，生物磁场在医学和生物科学中的研究越来越受到关注。
本文将介绍生物磁场的研究现状和其在医学和生物科学中的应用。
一、生物磁场的研究现状生物磁场是一种微弱的电磁信号，它的测量需要使用高灵敏度的仪器。
现在常用的测量生物磁场的仪器有脑磁图（MEG）、心电图（ECG）和磁共振成像（MRI）等。
除此之外，研究人员还开发出了一些新的方法来检测微弱的生物磁场，包括超导量子干涉仪、磁电阻传感器和微机电系统（MEMS）等。
生物磁场的研究内容十分广泛，目前主要集中在以下几个方面：1. 生物磁场的源头和机制：研究生物磁场的产生机制和分布规律，探究生物磁场与生物体内部的电流和磁矩之间的关系。
2. 生物磁场在生物识别中的应用：研究生物磁场在人体识别和身份认证中的应用，包括指纹识别、虹膜识别等。
3. 生物磁场在疾病诊断中的应用：生物磁场变化与某些疾病有关，因此可以将其用于疾病的早期诊断和治疗，同时也可以用于疾病的追踪和评估。
4. 生物磁场在神经科学中的应用：研究和应用生物磁场可以帮助人们理解人类大脑的结构和功能，进一步促进神经科学领域的研究进展。
二、生物磁场在医学中的应用1. 神经医学领域：生物磁场可以用于诊断和治疗脑部疾病，包括癫痫、帕金森病、胶质瘤等。
通过对脑电图和脑磁图的测量和分析，可以准确地定位病变部位和病变程度，为疾病的诊断和治疗提供有力的参考依据。
2. 心血管疾病领域：生物磁场可以应用于心电图的测量和诊断，帮助医生评估心脏的功能和状况，进一步指导药物治疗和手术治疗。
3. 神经科学领域：生物磁场可以用于神经科学的研究中，帮助科学家研究大脑和神经系统的结构和功能，深入理解神经系统的工作机制以及疾病的形成机制。
三、生物磁场在生物科学中的应用1. 生命起源和演化研究：生物磁场可以用于研究生命的起源和演化，了解生物体内生物电磁活动的本质和进化规律，为探索生命起源和演化提供有力的依据。
MRI系统的生物效应和安全性
（三）射频脉冲的生物效应： 睾丸、眼等对升温非常敏感，是最容 易受RF脉冲损伤的部分。 睾丸、眼行高SAR﹙特殊吸收率﹚的 MRI检查或长时间检查时应慎重。
二、MRI系统的安全性： （一）生物磁效应； （二）磁场物理效应： 1.绝对禁忌： （1）心脏起搏器； （2）铁磁性或电子镫骨植入物； （3）用于中枢神经系统的止血夹。
4.从磁体孔中移走所有不需要的导电 材料； 5.在病人与传导材料之间放置隔热和 ／或电绝缘体，以使磁体孔中的电导 体不与病人直接接触； 6.不要使导联或电缆通过金属假体区；
7.如病人报告感到热或烫时，立即中 止检查。
（四）制冷剂： 在检查室应安装氧气监测报警仪作为 安全监测装置。
MRI系统的生物效应和安全性
医学影像学教研室 刘国浩
一、 MRI系统的生物效应： （一）静磁场的生物效应： 1.温度效应： 静磁场对人的体温不产生影响。 2.磁流体动力学效应； 3.中枢神经系统效应。
（二）梯度磁场的生物效应: 1.梯度场及其感应电流: 在标准成像技术中，体内感应电流的 频率为20～100Hz。 2.梯度场的心血管效应; 3.梯度场的神经系统效应。 磁致光幻视。
谢
谢！
9.对不能合作的被检查者及患儿要给 予镇静剂，待人睡后进行检查； 10.对育龄妇女要了解是否妊娠，妊娠 三个月内者应延期或停止检查； 11.对需做增强MRI被检查者，应向家 属及被检查者解释所用对比剂的目的、 意义及反应。
主要参考文献
《中华影像医学—总论卷》 总主编：吴恩惠 人民卫生出版社 《医学影像技术学》 主编：余建明 科学出版社
（五）妊娠 1.目前尚无证据表明MRI对胎儿有害； 2.基于安全的考虑，在妊娠三个月内 应避免MRI检查。
MR的生物效应安全性分析及浅谈患者的筛查与监测
MR的生物效应安全性分析及浅谈受检者的筛查与监测MRI在临床已应用有20几年，依目前的情况来看，该项技术对受检者和检查者都是安全的，但是，由于MR检查具有其特殊性，而且近年来MR技术的飞速发展，磁场强度不断升高，我们仍无法确保MR在任何方面或任何时候都是绝对安全的，其生物效应及安全问题不容忽视。
因此，在患者接受MR检查前对其进行筛查，以及在检查进行中始终对患者进行必要的监测都是至关重要的。
首先，我们先介绍分析一下MR的生物效应。
大体而言，在MR投入临床的20几年间，关于其生物效应的研究很多，但并无直接证据表明MR检查对人体具有潜在危险。
MR的生物效应有以下三方面：①静磁场的生物效应；②梯度场的生物效应；③射频脉冲的生物效应。
①静磁场的生物效应静磁场是MR成像系统的重要组成部分。
目前并无MRI静磁场对人体造成损伤的可靠依据。
有些长期处于静磁场环境中的工作人员可出现头晕、头痛、胸闷、乏力、食欲不振等症状，但这是否与静磁场直接相关目前还缺乏依据。
目前文献报道显示静磁场对人体影响甚微。
静磁场的生物效应也分为三个方面：1.温度效应静磁场对于体温的影响，这种影响存在什么规律，多年来学术界存在不同观点，1989年学者通过实验研究证实，在1.5T的场强下，静磁场对人体的皮肤、内脏器官的温度不会造成影响。
但因为现今以3.0T以上场强为代表的超高场强MR的应用，学界普遍认为该实验不具有所有场强条件下的说服力，关于更高场强静磁场温度效应的研究还在继续。
2.磁流体力学效应定义为静磁场对人体血流及体内其他流动液体产生的效应。
其临床表现为血沉加快、心电图改变等。
血液中的脱氧血红蛋白含有Fe元素，具有顺磁性，可能会使置于强磁场的中的红细胞出现一定程度的沉积，但由于处在正常血液循环下的血液流动可以完全阻止红细胞的沉降，因此在血液循环正常者身上观察不到这种现象，也被认为是无害的。
磁流体力学效应造成的心电图改变主要表现为T波幅度加大，但不会引起其他心脏功能或是循环系统的功能异常，并且当受检者离开磁体后，其心电异常改变也会即刻消失，因此一般认为没有生物学危险。
磁场生物效应的国内进展
磁场生物效应的国内进展来源：中国论文下载中心作者：肖红雨周万松编辑：studa9ngns关键词：磁场生物效应磁场作用于生物体后，在生物体内引起一系列的生物学效应，为临床磁疗提供了理论基础。
磁场生物效应的研究，近年来国内又取得新的进展，为了促进磁疗应用的发展与促进磁场生物学效应的研究，对1991～1997年国内关于磁场生物学效应的研究进展，予以综述。
一、磁场对血细胞和血液流变学的影响于玲娜等［1］应用磁感应强度0．08～0．09T的旋磁作用于试管内的离体血液，分别作用于健康人离体血液10，15，20，25，30分钟，然后进行电镜观察，结果发现淋巴细胞、中性粒细胞和单核细胞在磁场作用10，25，30分钟组细胞结构无明显变化，15，20分钟部分标本其细胞结构有一定变化，小淋巴细胞核缩小，位于一侧，并有崩溃，中性粒细胞核缩小，细胞膜不齐，胞浆中出现空泡，单核细胞质内出现核糖聚集现象，呈团状，密度不均，红细胞在磁场作用15分钟组可见体积明显增大，不规则形红细胞较多，而空旋无磁对照组的上述血细胞结构均属正常，作者认为，部分受试者血细胞超微结构的改变，可能与个体差异有关。
白细胞在磁场作用下，产生应激反应，使细胞代谢加强，部分细胞发生超微结构的改变，也可能是引起白细胞减少的原因之一。
磁场使红细胞体积增大，携氧能力增加，有利于改善组织的供血供氧状态，促进代谢。
王信良等［2］报告，将小鼠置于磁感应强度0．3T 的直流电磁场中，每天10分钟，连续2周，结果白细胞数比实验前下降26．5％，停止磁场处理后2周，白细胞数继续下降32．4％，但其变化在正常值范围，作者认为可能是磁场对骨髓造血功能的抑制作用，或是磁场影响白细胞的寿命。
肖畅等［3］报告，应用峰值为15T的脉冲强磁场作用于人T淋巴细胞白血病MT－2细胞及正常人淋巴细胞的体外处理效应，使磁力线垂直通过细胞培养板，经触发按钮发放一个脉冲为处理1次，分别每天处理2，5，10，20次，连续处理4天，结果对正常人淋巴细胞无任何不良影响，但脉冲强磁场对MT－2细胞有明显的影响，细胞增加呈减弱的趋势，尤其经脉冲磁场每天作用20次对MT－2细胞的增加更为延缓。
静磁场生物效应研究综述
文章编号:100823499(1999)0420044206静磁场生物效应研究综述α陈奎孚1 罗致诚2Ξ(1.中国农业大学工程基础科学部,北京 100083) (2.北京协和医科大学基础医学院,北京 100005)摘 要 许多实验已表明静磁场对肿瘤、骨组织、循环系统、DNA合成等有影响。
总结了近年来对静磁场生物效应理论和实验研究两方面的进展,指出其具有不确定性、门槛特性、多态性、多因素、联合强化等特性,特别是频率窗特性。
关键词 电磁场;静磁场;生物效应;理疗中图分类号 Q64 文献标识码 A0 引言人类生活在磁环境之中,生命的许多现象都与电磁场(E lectrom agnetic F ield:E M F)紧密相关,如细胞的跨膜电压是维持细胞多种活动的前提。
随着科技的发展,一方面人类受电力、通讯等设施产生的电磁辐射,另一方面除了在医疗中广泛使用磁场外(如核磁共振成象),在日常生活中也出现了大量的磁疗保健器材,如磁疗腰带、月球车、磁化杯等。
这些保健类器材,基本上都是使用静磁场(StaticM ag2 netic F ield:S M F),部分原因是静磁场只需永久磁铁即可实现,没有电路设计、制造和电源等麻烦。
经过长期探索,已经观察到S M F具有多种生物效应,包括对心率、血压、血凝、血粘的影响,血细胞的改变,DNA的合成[1],活血化瘀、改善微循环[2],刺激成骨细胞生长[3]、止痛等。
本文将回顾S M F生物效应的理论和实验两个方面的研究进展,并总结效应的有关特点。
1 S M F生物效应的理论研究进展大多数磁疗保健器材使用的磁源是永久磁铁,所诱发的磁场是静磁场,其能量为零。
当然这种器材在使用过程中,磁源发生运动,所以并非是理论上精确静磁场,但是与常规的电磁波相比较,它所含频率成分极低。
由于频率很低,它所携带的能量很小,因而采用传统的平衡热力学理论难以解释实验已观察到的效应,甚至受到质疑,如V alberg PA等就认为活细胞的自身电压、电流和力环境非常复杂,因而无法检测出能量极其微小的外磁场诱发出的电、化学和力“信号”[4],但持肯定观点的研究人员[5]却认为外部电磁场与内源噪声的重要区别在于后者空间和时间分布是随机的,而前者在空间和时间上并非是随机的,细胞膜上的大量受体可同时相干触发,从而对细胞生化功能产生明显的影响,这种观点部分推论已经得到有关实验的间接证实[6,7]。
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文章编号:100823499(1999)0420044206静磁场生物效应研究综述α陈奎孚1 罗致诚2Ξ(1.中国农业大学工程基础科学部,北京 100083) (2.北京协和医科大学基础医学院,北京 100005)摘 要 许多实验已表明静磁场对肿瘤、骨组织、循环系统、DNA合成等有影响。
总结了近年来对静磁场生物效应理论和实验研究两方面的进展,指出其具有不确定性、门槛特性、多态性、多因素、联合强化等特性,特别是频率窗特性。
关键词 电磁场;静磁场;生物效应;理疗中图分类号 Q64 文献标识码 A0 引言人类生活在磁环境之中,生命的许多现象都与电磁场(E lectrom agnetic F ield:E M F)紧密相关,如细胞的跨膜电压是维持细胞多种活动的前提。
随着科技的发展,一方面人类受电力、通讯等设施产生的电磁辐射,另一方面除了在医疗中广泛使用磁场外(如核磁共振成象),在日常生活中也出现了大量的磁疗保健器材,如磁疗腰带、月球车、磁化杯等。
这些保健类器材,基本上都是使用静磁场(StaticM ag2 netic F ield:S M F),部分原因是静磁场只需永久磁铁即可实现,没有电路设计、制造和电源等麻烦。
经过长期探索,已经观察到S M F具有多种生物效应,包括对心率、血压、血凝、血粘的影响,血细胞的改变,DNA的合成[1],活血化瘀、改善微循环[2],刺激成骨细胞生长[3]、止痛等。
本文将回顾S M F生物效应的理论和实验两个方面的研究进展,并总结效应的有关特点。
1 S M F生物效应的理论研究进展大多数磁疗保健器材使用的磁源是永久磁铁,所诱发的磁场是静磁场,其能量为零。
当然这种器材在使用过程中,磁源发生运动,所以并非是理论上精确静磁场,但是与常规的电磁波相比较,它所含频率成分极低。
由于频率很低,它所携带的能量很小,因而采用传统的平衡热力学理论难以解释实验已观察到的效应,甚至受到质疑,如V alberg PA等就认为活细胞的自身电压、电流和力环境非常复杂,因而无法检测出能量极其微小的外磁场诱发出的电、化学和力“信号”[4],但持肯定观点的研究人员[5]却认为外部电磁场与内源噪声的重要区别在于后者空间和时间分布是随机的,而前者在空间和时间上并非是随机的,细胞膜上的大量受体可同时相干触发,从而对细胞生化功能产生明显的影响,这种观点部分推论已经得到有关实验的间接证实[6,7]。
虽然很多文献和实验对效应存在性加以肯定,不过由于这种效应按照传统的理论难以解释,因此出现了很多理论,比较典型的如回旋加速理论、自由基理论等。
回旋加速理认为外加弱磁场有可能影响细胞内与Ca2+等离子有关生命活动过程,因为在真空中,静磁场中运动离子在洛伦兹力作用下,以圆轨道回旋运动,其回旋参数与场强有关,而外加静磁场必然改变回旋轨道的半径和回旋速度。
自由基理论认为如果体内自由基浓度失调,就将引起生理病变,包括致癌。
生命系统内部新陈代谢,以及与环境物质和能量交换,均会产生大量的自由基。
如果相遇的两个自由基各自所带的电子自旋相反,那么二者间产生单线对化学键。
但若所带电子自旋相同,自由基间也可形成非联合形式三线对。
强度很低的静磁场可使三线对破裂成单线对。
因此,弱磁场通过自由基能对化学反应有巨大影响。
其他的理论还有磁共振理论、参量共振、场力效 第8卷 第4期1999年12月淮 海 工 学 院 学 报Jou rnal of H uaihai In stitu te of T echno logyV o l.8 N o.4D ec.1999αΞ收稿日期:1999201220应、半导体效应、压电效应、超导效应等。
这些理论中都强调静磁场所起的作用都不是能量,而是一种场,相当于提供一种环境。
比如重力场对骨细胞提供的能量极小,但它却是骨组织正常生长的必要环境[8]。
就宏观维象模型而言,A dey W R认为弱磁场对细胞表面化学反应的调控主要是对初始微弱触发的放大[9]。
这些触发涉及的激素、抗体和神经递质与各自特异性配位点配位有关。
它与热交换和组织加热的平衡热动力学机制截然不同,是强非线性系统远离平衡态。
非线性系统在一定环境下具有协同效应[10],因而外界的微弱干扰可把系统从一个定态变成另一个定态,从而带来相变、滞后、瓦解等影响。
2 S M F生物效应实验研究2.1 与肿瘤、癌症发展的关系常汉英曾报告磁场对家兔细胞免疫功能影响的研究,初步证实较强磁场(0.6T)对细胞免疫有促进作用;后来又研究了磁水、脉冲S M F对小白鼠的肉瘤S2180的生长影响,初步证实磁场对肿瘤的早期治疗或辅助治疗有一定价值[11]。
N ovikov等[12,13]实验结果表明在静磁场和交流磁场(频率与氨基酸极性离子回旋加速器频率一致)联合作用下,艾氏腹水癌细胞的DNA失去稳定性。
杨修益等[14]采用旋磁作用于小鼠,以探讨磁生物效应对自由基代谢的影响。
实验结果表明,经旋磁处理后,小鼠血液、心脑组织中M DA降低,SOD、GSHp x、GSH、T2AO升高,这提示旋磁具有抑制自由基,增强抗氧化防御能力的作用。
闫秀英等[15]对旋磁场影响大鼠血清SOD的活性的时效关系进行了研究,发现旋磁场增加SOD活力的特性为即时的生物效应。
2.2 对骨组织生长的影响B ruce等[16]发现S M F有助于提高骨折处的强度。
D arendelier等[17]观察到同时施加S M F和拉力有助于豚鼠门齿的新骨沉积。
但与此相反,L inder2 A ron son等[18]将钐2钴磁铁捆绑于老鼠后肢,长期饲养之后却发现磁铁附近的胫骨发生骨吸收。
在S M F的活体研究中,得到理论上纯粹的S M F非常困难,因为活体实验对象会运动,而运动的磁场必然感应电场,从而最终表现为极低频电磁场,此外应力环境对骨形成也有重要的影响[19]。
Yan 等通过特殊实验设计以排除机械因素产生影响,实验结果提示长期的S M F刺激可阻止由外科或移植导致的骨密度下降[20]。
临床上,脉冲电磁场(Pu lse E lectrom agnetic F ield:PE M F)是治疗非结合性骨折的有效的手段[21～24],通常认为它的机理是在组织内感应的电流改变离子跨膜的渗透性,从而改变细胞内外的重要物质的活性。
然而静磁场不可能产生感应电流,因此B essett[25,26]等从场角度探讨其机制,他们认为静磁场可以中和组织内的阴离子,从而促进钙离子在局部的沉积。
2.3 对循环系统的影响临床研究已证明多种疾病与血液粘度和凝血过程异常有关。
高血粘和高凝血导致或加速某些疾病的形成。
探索降低血液粘度,抑制凝血过快、过强的新方法就成为当今关注的课题。
文峻等[27,28]利用自己研制的极低频脉冲电磁场发生器照射红细胞,红细胞表面电荷量增加,全血表观粘度下降,凝血过程减慢,凝血块强度降低。
曾昭炜等[29]将铈、钴等制成磁注射剂注入小鼠股动、静脉,并被感应成永磁体。
测定小鼠红细胞电泳速度发现:电泳速度明显增快,与对照组、空白组比较,有非常显著的差异。
其原因可能是磁场提高了红细胞表面的电荷,细胞间排斥力增大,减少红细胞聚集概率。
已有文献报导了S M F现可抑制血管的收缩[30],改变外周血管的血流[31]。
赵仑等[32]探讨了极低频磁场对缺血损伤的影响,发现:辐射组脑的血管扩张充血的数量和程度明显高于对照组;随着缺血时间的延长,对照组脑神经细胞缺血性损害加重;辐射组神经细胞缺血性损害的程度轻于对照组。
M eszaro s K[33]在老鼠的静脉中注入铁粉,然后暴露到静或时变磁场,发现平均动脉压明显、快速下降,并持续1～2h。
2.4 对D NA的影响N ovikov V V等[13,14]将静磁场和交流电磁场作用于艾氏腹水癌细胞,发现可使其DNA失去稳定性。
文献[34]用0.14T的S M F处理离体牙周韧带纤维细胞一个星期,显微镜分析表明:对每天处理一次实验组,DNA含量增加,持续时间越长,DNA 增加越明显;另外两组隔天一次,未观察到显著变化。
这表明0.14T磁场DNA代谢有延时效应和积累效应。
黄德盈等发现经磁场作用过的pBR322在33612631的区段内产生了一个被54 第4期陈奎孚等:静磁场生物效应研究综述识别的新序列GAN TC,这证明了磁场作用能引起DNA点突变。
Cam illeri等研究结果表明静磁场可潜在改变细胞有丝分裂的活性[35]。
3 效应的主要特点3.1 概率特性生命是远离平衡态非线性系统,对这种系统,当外界提供能量经过一段时间累积,系统达到分叉临界点后,系统向何处发展取决于随机涨落,系统选择将来会稳定的涨落。
选择谁,由当时小环境的概率所确定,只要某种选择的概率稍大于另一种,这种选择就保留下来成为稳定现象。
这是一种随机现象,不是确定性过程,因此不是所有电磁辐射都会表现出可检测效应,只有在临界点时,这种效应才有可能以某种概率发生。
3.2 门槛现象复杂的非线性系统存在多个定态,外部微弱的干扰可以将系统从一个定态跳到另一个定态。
虽然这种干扰从能量角度评价可能很小,但是仍然要超过一定的阀值,才能发挥作用,这就是门槛现象。
1964年H alp ern等将H ela细胞用0.12T的S M F暴露7天,发现其繁殖不受影响,而张小云则于1991年发现0.4T和0.6T S M F暴露下,H ela 细胞明显缩小[11]。
1982年常汉英研究了磁场对家兔细胞免疫功能的影响,初步证实较强磁场(0.6T)对细胞免疫有促进作用。
Pan研究了7T强磁场对某种卵孵化的影响[36]。
与0.14m T暴露相比,供研究的三批卵在7 T场中平均卵孵化时间滞后21.7±0.9h,孵化率下降58±8%;但边缘的160m T磁场对卵孵化没有明显影响。
N o ri m u ra[37]等将新分离的人体外周血液T2细胞暴露在超导磁铁形成磁场中,并维持在正常的37℃生长温度。
但在正常培养条件下,即使强度高达6.3T的S M F对积极生长的T2细胞的成长和成活能力也几乎没有影响。
Zhang研究了S M F对人工培养的哺乳动物细胞系(FM3A)的影响[38]。
采用了三种不同方式磁场(A:0.3T2梯度0.3T m,B:0.7T2梯度0.7T m,C:6.34T20梯度)。
暴露到A和B对细胞存活没有影响,暴露到C降低细胞存活性。
流动血球记数分析表明暴露到A和B没有改变,暴露到C场表明G1相细胞的百分比增加。
同时这种门槛也有可能存在多个。
不同的参数范围,其效应具有显著差异,比如在一个范围有抑癌作用,而超出这个范围就有可能促癌,即具有多态性。
3.3 联合作用强化现象与其他刺激因素联合,有可能改变门槛的大小和提高电磁场的作用效果。