Programmreport 2012 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz

Konstante Zellkulturbedingungen werden dadurch gewährleistet, dass die µTEM-Zelle innerhalb eines Inkubators
betrieben wird. Dabei wird der konvektionsbedingte Wärmeaustausch zwischen den Zellproben und
der geregelten Inkubatoratmosphäre mittels eines Pumpenkreislaufes verbessert.
Zur Sicherung und Dokumentation der Qualität der Expositionsexperimente werden die Temperatur der
µTEM-Zelle, die Temperatur am Ort der Probe sowie die Temperatur, die Luftfeuchte, der Druck und der
CO 2 -Gehalt der Inkubatoratmosphäre mindestens einmal pro Minute aufgezeichnet und in einem codierten
Datensatz abgelegt. Die Hochfrequenzleistung wird am Ein- und Ausgang der Zelle ebenfalls einmal pro Minute
gemessen und aufgezeichnet. Zur Bestimmung der Parameter repräsentativer Signale während der Exposition
wurden Entwickler der Fa. Rohde & Schwarz zu Rate gezogen und eine Literaturrecherche durchgeführt.
Für die numerische Dosimetrie wurde ein realitätsnahes Simulationsmodell der µTEM-Zelle (leer und
befüllt) erstellt und verwendet.
Die Verblindung der Expositionen wird durch eine selbstentwickelte Software zur Steuerung der gesamten Expositionsanlage
gewährleistet.
3.2 BIOLOGIE
In diesem Forschungsvorhaben kommen HL 1) -60-Zellen und hämatopoetische Stammzellen zum Einsatz.
Folgende Endpunkte werden untersucht:
- Oxidativer Stress mittels DCF 2) -Analytik;
- Differenzierung mittels CD11b 3) -Expression und Adhärenz;
- Nukleotidexzisionsreparatur mittels EdU 4) -Inkorporation bzw. Aphidicolin-Comet-Assay;
- Zellzyklus-Bestimmung mittels DNA 5) -Gehaltsbestimmung;
- Quantifizierung von DNA-Strangbrüchen mittels Comet Assay;
- Histonmodifikationen mittels Quantifizierung der Acetylierung am Histon H3;
- Apoptose-Bestimmung mittels Annexin V.
4. DURCHFÜHRUNG
4.1 EXPOSITION UND DOSIMETRIE
Geeignete Testsignale wurden anhand einer Literaturstudie und der Empfehlungen der Entwickler der Fa.
Rohde & Schwarz ausgewählt. Die exakte Dosimetrie wurde erstellt. Die Expositionseinrichtung wurde in der
PTB 6) Braunschweig unter Berücksichtigung der Ziele und der genannten Methodik entwickelt, realisiert und
im Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Julius Maximilians Universität Würzburg aufgebaut. Anhand
von Probeexpositionen wurden sowohl Aufbau als auch Steuersoftware optimiert.
4.2 BIOLOGIE
Für die HL-60-Zellen wurden für alle Endpunkte die entsprechenden Testmethoden einschließlich der jeweils
geeigneten Positivkontrollen in mehreren unabhängigen Replikaten etabliert und validiert.
5. ERGEBNISSE
5.1 EXPOSITION UND DOSIMETRIE
Die Funktionalität der Expositionsanlage wurde verifiziert. Es zeigte sich jedoch, dass im Fall von GSM unter
Verwendung der eingestellten Signalparameter maximal 0,5 W/kg SAR in den Zellen erreicht werden kann.
1)
humane promyelozytische Leukämiezellen
2)
ein Fluoreszensfarbstoff, 2,7-Dihydrodichlorofluorescein
3)
ein Oberflächenantigen
4)
5-Ethynyl-2'-Desoxyuridin
5)
Desoxyribonukleinsäure
6)
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Statusberichte TB 09: Deutsches Mobilfunk Forschungsprogramm 227
TB 09