生体への磁場影響に関する基礎的研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07458235
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 上野 照剛 東京大学, 医学部, 教授 (00037988)
• 研究分担者: 岩坂 正和 東京大学, 医学部, 助手 (90243922) ; 塩川 光一郎 東京大学, 理学部, 教授 (20037295) ; 神谷 暸 東京大学, 医学部, 教授 (50014072)
• キーワード: 生体磁気刺激 / 磁場効果 / 磁場の生体影響 / 生物発生過程 / 血栓溶解反応 / 磁場による水の二分 / 脳の局所的磁気刺激 / 酵素活性への強磁場効果

研究概要

本研究では、動物の循環系などへの生物物理化学的な磁場効果とその機構解明を行うことで、生体系における物質への磁場の影響を検討し、また、卵の分裂過程、生体システムに与える強磁場の効果を調べることを目的とした。
1)生体系の溶存酸素、酵素反応への磁場効果
本研究では、酸素が関与する生体内反応について検討を行った。酵素を発生する酵素反応系としてカタラーゼ(Catalase)による過酸化水素の分解反応に着目して強磁場影響の有無を調べた。8T磁場にてカタラーゼによる過酸化水素の分解反応を行わせた結果、磁場に曝さない対照群に比較して8T磁場曝露群の過酸化水素の分解が抑制された。しかし、反応溶液に窒素ガスを吹き込んだ場合、磁場効果は消滅した。過酸化水素の分解によって発生した酵素が反応溶液中から気相へ出ていくまでの過程が磁場によって抑制されたと考えられる。
2)微小循環系における血流に及ぼす強磁場影響
微小循環系における血流に及ぼす強磁場影響を調べるため、in vivo微小循環を観察できるラット透明窓法を用いて生体顕微鏡ビデオシステムによる微小循環の観察を行った。8T定常磁場内で実験動物を静磁場に曝露し、その前後の微小循環血管系を計測した。8T定常磁場暴露前10分間の血管径をコントロール径とした場合、14例中9例において磁場暴露後に10%以上の血管拡張が見られた。
3)動物(ツメガエル)の初期発生過程における卵の分裂過程への磁場効果
受精直後の卵に対する磁場の影響を調べるのを目的とし、ツメガエル受精卵を8Tおよび14Tの強磁場中で第1卵割以前から飼育し、その後の初期発生過程を観察した。その結果、受精卵は正常な細胞質の再配列と卵割過程を経てオタマジャクシにふ化し、コントロールとの顕著な差異は認められなかった。

研究成果

• [文献書誌] 矢尾板 仁、岩坂正和、大塚一郎、上野照剛: "強磁場における酵素反応の電気化学モニタリング" 日本応用磁気学会誌. 20. 709-712 (1996)
• [文献書誌] 岩坂正和、上野照剛、津田博子: "酵素失活過程への強磁場影響" 日本応用磁気学会誌. 20. 713-716 (1996)
• [文献書誌] 市岡 滋、岩坂正和、他: "強磁場のラット皮膚微小循環血流に及ぼす影響" 日本応用磁気学会誌. 20. 717-720 (1996)
• [文献書誌] 鎌田 勝、上野照剛: "腕の頻回磁気刺激による肘関節の屈曲" 日本応用磁気学会誌. 20. 685-688 (1996)
• [文献書誌] T.Suda,S.Ueno: "Microscopic Observation of the Behaviors of Red Blood Cells with Plasma Protein under Strong Magnetic Fields" IEEE Transctions on Magnetics. 32-5. 5136-3138 (1996)
• [文献書誌] A.Hyodo,S.Ueno: "Nerve Excitation Model for Localized Magnetic Stimulation of Finite Neuronal Structure" IEEE Transctions on Magnetics. 32-5. 5109-5111 (1996)
• [文献書誌] S.Ueno,M.Iwasaka: "Magnetic Nerve Stimulation and Effects of Magnetic Fields on Biological,Physical and Chemical Processes" Biological Effects of Magnetic and Electromagnetic Filds(S.Ueno,Editor). 1-21 (1996)
• [文献書誌] M.Iwasaka,S.Ueno,H.Tsuda: "Dissolution of Thrombus Under High Grandient Magnetic Fields" IEEE Transctions on Magnetics. 32-5. 5130-5132 (1996)
• [文献書誌] S.Ueno,M.Iwasaka: "Catalytic Activity of Catalase under Strong Magnetic Fields of up to 8T" Journal of Applied Physics. 79-8. 4705-4707 (1996)
• [文献書誌] M.Iwasaka,S.Ueno H.Tsuda: "Measurement of Clottability of Fibrin Polymers Using Magnetic Orientation" Journal of Applied Physics. 79-8. 4708-4710 (1996)
• [文献書誌] H.Sugawara et al.: "Magnetic Field Effect on Interface Profile Between Immiscible Nonmagentic Liquids-Enhanced Moses Effect" Journal of Applied Physics. 79-8. 4721-4723 (1996)
• [文献書誌] M.Iwasaka and S.Ueno: "Effects of Magnetic Fields on Diffusion of Fibrinogen Molecules" Elsevier Studies in Applied Electromaganetic in Materials. 10. in press (1996)
• [文献書誌] M.Yaoita,M.Iwasaka,S.Ueno: "Enzymatic Reaction of Glucose Oxidase in Magnetic Fields up to 8T" Elsevier Studies in Applied Electromaganetic in Materials. 10. (1996)
• [文献書誌] M.Iwasaka,S.Ueno: "Enzymatic Activity of Serine Proteinases in Strong Magnetic Fields" Elsevier Studies in Applied Electromaganetic in Materials. 10. (1996)
• [文献書誌] S.Ueno,M.Iwasaka: "Effects of Magnetic Fields on the Behavior of Dissolved Oxygen in Aqueous Solution" Elsevier Studies in Applied Electromaganetic in Materials. 10. (1996)
• [文献書誌] S.Ueno et al.: "Behavior of Water and Paramangetic Solution under Strong Magnetic Fields" Elsevier Studies in Applied Electromaganetic in Materials. 10. (1996)
• [文献書誌] S.Ueno,M.Iwasaka G.Furukawa: "Change in Ionic Conductivity of Strong Electolytic Solutions in Static Magnetic Fields" Elsevier Studies in Applied Electromaganetic in Materials. 10. (1996)
• [文献書誌] 上野照剛、岩坂正和、古川 剛: "溶存酸素の輸送過程に対する磁場効果" 日本応用磁気学会誌. 20. 705-708 (1996)