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中国科学院推荐:电磁场增强对生物体影响的研究

创作时间:
作者:
@小白创作中心

中国科学院推荐:电磁场增强对生物体影响的研究

引用
腾讯
7
来源
1.
https://new.qq.com/rain/a/20240404A05NUB00
2.
http://www.hmfl.cas.cn/nxwzx/jqyw/202101/t20210128_620931.html
3.
https://www.cas.cn/cm/201804/t20180416_4642089.shtml
4.
http://www.hmfl.cas.cn/nxwzx/jqyw/202302/t20230213_732920.html
5.
http://hfsc.ustc.edu.cn/mainm.htm
6.
https://news.bioon.com/article/c1c3e2583872.html
7.
http://mp.ihep.ac.cn/article/id/a753983e-3d3d-4d1e-9e15-05c32c2e32d5

中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心在稳态强磁场对生物体影响的研究方面取得了重要进展。这些研究不仅揭示了强磁场的生物安全性,还发现了其在生命科学研究中的潜在应用价值。

01

稳态强磁场:生命科学研究的新工具

强磁场是现代科学实验最重要的极端条件之一,可以将磁场效应放大,从而观测到弱磁场下无法产生或难以观测到的现象。在生命科学研究中,强磁场可以显著提高核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)的分辨率和检测能力,为研究生物体提供关键实验条件。

02

生物安全性:强磁场应用的基础

世界卫生组织(WHO)和国际非电离辐射保护委员会(ICNIRP)对不同种类电磁场的人体安全阈值进行了规定。对于稳态磁场,ICNIRP建议的公众暴露上限为400 mT,职业暴露上限为2 T(头部与躯干)/8 T(四肢)。

随着医学技术的发展,高场强MRI逐渐进入临床应用。7 T MRI已获批进入临床,9.4 T MRI也进行了多项临床前测试。为了评估更高场强MRI的安全性,研究人员进行了系列动物实验。结果显示:

  • 20 T级和30 T级稳态强磁场在1-2小时短时间处理对健康小鼠未见明显伤害
  • 23 T以下强磁场处理2小时对小鼠主要生理指标无明显影响
  • 33 T稳态强磁场处理1小时后,小鼠在2个月内未出现明显异常
03

生物学效应:从抑制肿瘤到改善认知

研究发现,稳态强磁场对生物体具有多重效应:

  • 肿瘤抑制:9.4 T稳态磁场对胃肠间质瘤的抑制率达62.9%,与磁场强度正相关
  • 神经行为学改善:7-33 T稳态磁场可提升小鼠社交能力、改善焦虑情绪、提高空间记忆力
  • 细胞代谢影响:通过影响电子自旋和洛伦兹力作用于细胞代谢和DNA合成
  • 疾病模型差异:对健康小鼠安全,但对特定代谢性疾病小鼠可能产生不良影响
04

应用前景:从影像学到疾病治疗

强磁场在生命科学研究中的应用前景广阔:

  • 高场MRI:更高的分辨率和灵敏度将推动医学影像学的发展
  • 疾病治疗:强磁场与药物联合使用可增强疗效并减少副作用
  • 神经调控:改善抑郁、焦虑等精神疾病症状
  • 肿瘤治疗:开发新型物理治疗方法

然而,强磁场的应用仍面临一些挑战,如对特定疾病状态下的生物安全性需要进一步研究,以及如何实现精准调控等。未来,随着研究的深入和技术的发展,稳态强磁场有望在生命科学研究和临床应用中发挥更大作用。

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