Спосіб оцінки мутагенної дії мікрохвильового випромінювання

Реферат: Спосіб оцінки мутагенної дії мікрохвильового випромінювання, при якому перепелині ембріони опромінюють in ovo до та під час інкубації мікрохвильовим випромінюванням. На 38-у годину розвитку оцінюють рівень пошкоджень ДНК у ембріональних клітинах за допомогою лужного гель-електрофорезу поодиноких клітин (метод "ДНК-комет"), порівнюючи з рівнем пошкоджень ДНК у клітинах контрольних ембріонів. UA 88981 U (54) СПОСІБ ОЦІНКИ МУТАГЕННОЇ ДІЇ МІКРОХВИЛЬОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ UA 88981 U UA 88981 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, що заявляється, належить до біології, зокрема до біофізики, і може бути використаний для оцінки мутагенної дії мікрохвильового випромінювання. Мікрохвильове випромінювання стосується неіонізуючих видів електромагнітного випромінювання. Базовим міжнародним документом, що регламентує використання мікрохвильового випромінювання як для цивільного населення, так і для виробничої діяльності, є рекомендації Міжнародної комісії із захисту від неіонізуючого випромінювання. Однак ці рекомендації базуються винятково на теплових ефектах короткотермінового впливу електромагнітного випромінювання на організм людини і не враховують можливі нетеплові ефекти довготривалої дії мікрохвиль. Для України норма дозволеної інтенсивності мікрохвильового випромінювання для цивільного населення регламентується "Державними санітарними нормами і правилами захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань", затвердженими наказом Міністерства охорони здоров'я України від 01.08.96 № 2 239, і становить 2,5 цВт/см . Однак значна частина епідеміологічних та експериментальних досліджень вказують на існування нетеплових ефектів мікрохвильового випромінювання у біологічних системах. Епідеміологічні дані останніх років підтвердили, що довготривале (5-10 років) інтенсивне використання мобільного зв'язку призводить до достовірного зростання у користувачів ризиків розвитку гліом, менінгіом, неврином слухового нерву, пухлин привушних слинних залоз, головного болю та відчуття фізичного дискомфорту. З огляду на вищесказане, сьогодні вкрай актуальним є оцінка мутагенності певних режимів мікрохвильового випромінювання як однієї з ознак потенційної канцерогенності цього фактору. В літературі описані спроби оцінки мутагенної дії мікрохвильового випромінювання на різних біологічних моделях. Зокрема, є метод оцінки мутагенної дії радіовипромінювання на культурах клітин людських фібробластів та щурячих зернистих клітинах in vitro [1]. Клітини опромінювали мікрохвильовим випромінюванням з частотою 1800 МГц та питомою поглинутою потужністю до 2 Вт/кг. Через 16 годин виявляли вірогідне ушкодження ДНК методом ДНК-комет у клітинах опромінених зразків. Недоліком методу є відносна складність роботи з культурою клітин (необхідна попередня довготривала підготовка культури для досліду). Крім того, результати дослідів in vitro вимагають додаткових перевірок при перенесенні на моделі in vitro, зокрема, людський організм. У роботі [2] виявляли мутагенну дію мікрохвильового випромінювання на моделі in vivo. Лабораторних щурів опромінювали упродовж 2 годин випромінюванням частотою 2450 МГц, інтенсивністю 1 мВт/см і через 4 години аналізували стан ДНК у клітинах мозку методом ДНКкомет. При цьому виявлено достовірне збільшення одно- та двониткових розривів ДНК у клітинах мозку опромінених тварин порівняно з контролем. Даний метод має недоліком залучення лабораторних тварин до експерименту з їх наступною смертю. Це відносно витратно і до того ж ставить питання біоетики для серійних досліджень таким методом. Вибраний як прототип, спосіб [3] виявлення біологічної активності низько інтенсивного мікрохвильового випромінювання шляхом опромінення лабораторних мишей протягом 120-200 діб по дві години щоденно та послідуючої оцінки його біологічної дії за аналізом рівнів розривів ДНК в клітинах головного мозку та яєчок тварин, є найбільш ґрунтовний з вищенаведених. Позитивним у прототипі є те, що даний спосіб має високу чутливість щодо потенційного негативного впливу мікрохвильового випромінювання на біологічні об'єкти, що дозволяє виявити збільшення рівнів одно- та двониткових розривів ДНК клітин у опромінених тварин порівняно із контролем. Проте недоліком прототипу є те, що даний спосіб має дуже тривалий період аналізу - до 200 діб, вимагає загибелі тварин і малопридатний до серійних досліджень. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлено задачу: розробити спосіб оцінки мутагенної дії мікрохвильового випромінювання, що відрізняється меншим часом аналізу біологічних ризиків певних режимів використання мікрохвильового випромінювання. Поставлена задача вирішується шляхом використання чутливої біологічної моделі раннього ембріогенезу птиці, а саме перепелиних ембріонів на стадії сомітогенезу (до 38 годин розвитку). Ембріони опромінюються in ovo під час інкубації або до і під час інкубації за використання режиму мікрохвильового випромінювання, біологічна активність якого має бути оцінена. Після 38 годин інкубації ембріони оцінюють за рівнем пошкоджень ДНК у ембріональних клітинах за допомогою лужного гель-електрофорезу поодиноких клітин (метод "ДНК-комет") [4]. Вірогідна різниця аналізованих показників з аналогічними показниками контрольної групи неопромінених ембріонів засвідчує біологічну активність оцінюваного режиму мікрохвильового випромінювання. Даний спосіб є значно зручнішим, ніж прототип, і дозволяє у короткі терміни проаналізувати біологічну активність різних режимів мікрохвильового випромінювання на моделі in vivo, не спричиняючи загибель лабораторних тварин. 1 UA 88981 U 5 10 15 20 25 30 Приклади практичного застосування корисної моделі Прикладами успішної реалізації способу можуть бути результати досліджень, проведених на моделі перепелиних ембріонів на стадії сомітогенезу (після 38 годин розвитку). Приклад 1 Тестову оцінку мутагенної дії мікрохвильового випромінювання стільникових телефонів з рівнем випромінювання, що відповідає національним санітарним нормам, проводили на моделі перепелиного ембріону, що розвивається. Було проведено серію експериментів. Перепелині ембріони опромінювали in ovo протягом 38 годин інкубації з відстані 3 см мікрохвильовим випромінюванням комерційної моделі стільникового телефону Nokia 3120 стандарту GSM 900 МГц у режимі безперервного автоматичного повтору виклику за допомогою комп'ютерної програми AutoRingUp.ru (Російська Федерація). Середня інтенсивність мікрохвильового 2 випромінювання на поверхні інкубаційного яйця становила 0,25 μВт/см , паспортне значення SAR-0,79 Вт/кг. Інкубацію перепелиних яєць здійснювали за наступних умов: температура інкубації - 38,3 °C, відносна вологість - 60 %, переворот яєць - три рази на добу. Крім того формували групи-аналоги контрольних ембріонів, що інкубували у аналогічних з опроміненими ембріонами умовах, але не піддавали мікрохвильовому опроміненню. Через 38 годин інкубацію припиняли і оцінювали рівень пошкоджень ДНК у ембріональних клітинах за допомогою лужного гель-електрофорезу поодиноких клітин (метод "ДНК-комет") з деякими модифікаціями [4]. Достовірність різниць між групами оцінювали за критерієм Стьюдента. Виявлено, що опромінення перепелиних ембріонів in ovo мікрохвильовим випромінюванням GSM 900 МГц протягом перших 38 годин інкубації інтенсивністю 0,25 μВт/см (сумарна доза 21,55 мДж/см) приводило до статистично вірогідного (р