Biophysical Response Factors to Weak Electric and Magnetic Fields

对弱电场和磁场的生物物理响应因素

基本信息

  • 批准号:
    7894802
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-07-15 至 2012-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Different electric and magnetic field (E/MF) configurations have been applied for non-invasive imaging therapies and surgery (laser) for many years. Unlike their higher energy counterparts, the biological mechanisms underlying the effects of exposure to low-power E/MF remain largely uncharacterized while therapeutic applications are beginning to emerge. Some cellular research themes have emerged in the last decade to help bridge the understanding of fundamental cellular responses to weak E/MFs, into therapeutic pathways. In this context, the salient theme driving this proposal parse into two main themes with respect to weak E/MF exposure: (i) inactivation of cells, and (ii) sub-lethal doses that activate or otherwise affect different cellular functions. Our objective is to establish dose-response thresholds for bacterial and eukaryotic cells on a on a fundamental biophysical level, which maps into understanding (and controlling) organized cellular-system response in weak E/MF fields. The central hypothesis driving these investigations is: that the effects of E/MF on bacterial and eukaryotic cells have common mechanistic bases. We believe we can elucidate fundamental biological responses to E/MF exposures by leveraging the respective strengths of widely-accepted cell culture practices with modern biochemical and transcriptome analyses. We have engineered bench-scale experimental apparati to isolate and combine electric and magnetic fields of various strengths; these systems permit real-time, direct microscopic access to cells as they are suspended in electromagnetic fields. We can thus observe intra- and intercellular E/MF responses (both physical and chemical) in real time, and establish threshold values for lethal and sub-lethal EM doses. We will investigate the effect of AC, DC and (isolated) magnetic field exposure utilizing the strengths of these experimental systems. We will juxtapose our cellular-level findings to leukocyte motility models, and investigate how mechanistic observations can be applied to systems with therapeutic benefits. Relevance: A mechanistic understanding of the effects weak E/MF have on biological systems will aid in the design, engineering and operations of therapeutic devices that currently utilize E/MF, or may do so in the near future.
多年来,已将不同的电场和磁场(E/MF)配置用于非侵入性成像疗法和手术(激光)。与较高的能量对应物不同,暴露于低功率E/MF的影响的生物学机制在很大程度上保持了未表征,而治疗应用开始出现。在过去的十年中,一些细胞研究主题已经出现,以帮助弥合对弱E/MFS的基本细胞反应的理解。在这种情况下,就弱E/MF暴露而言,推动该建议解析为两个主要主题的显着主题:(i)细胞灭活,以及(ii)激活或以其他方式影响不同细胞功能的亚致死剂量。我们的目的是在基本生物物理水平上建立细菌和真核细胞的剂量响应阈值,并将其映射到弱E/MF领域中有组织的细胞系统反应中。 推动这些研究的中心假设是:E/MF对细菌和真核细胞的影响具有共同的机械碱基。我们相信,我们可以通过利用现代生化和转录组分析来利用广泛接受的细胞培养实践的优势来阐明对E/MF暴露的基本生物学反应。我们已经设计了台式实验设备,以隔离并结合各种强度的电场和磁场。这些系统允许在电磁场中悬浮在细胞时实时直接微观访问细胞。因此,我们可以实时观察到细胞内和细胞间的E/MF反应(物理和化学),并建立致命和亚致死剂量的阈值。我们将利用这些实验系统的强度研究AC,DC和(分离的)磁场暴露的影响。我们将使我们的细胞水平发现与白细胞运动模型并置,并研究如何将机械观察结果应用于具有治疗益处的系统。相关性:对弱E/MF对生物系统的影响的机械理解将有助于当前使用E/MF的治疗设备的设计,工程和操作,或者可能在不久的将来进行。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Reduction of the background magnetic field inhibits ability of Drosophila melanogaster to survive ionizing radiation.
  • DOI:
    10.1002/bem.21720
  • 发表时间:
    2012-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Portelli, Lucas A.;Madapatha, Dinu R.;Martino, Carlos;Hernandez, Mark;Barnes, Frank S.
  • 通讯作者:
    Barnes, Frank S.
LacI(Ts)-regulated expression as an in situ intracellular biomolecular thermometer.
LacI(Ts) 调节表达作为原位细胞内生物分子温度计。
  • DOI:
    10.1128/aem.01915-10
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    McCabe,KM;Lacherndo,EJ;Albino-Flores,I;Sheehan,E;Hernandez,M
  • 通讯作者:
    Hernandez,M
Molecular thermometry.
  • DOI:
    10.1203/pdr.0b013e3181d68cef
  • 发表时间:
    2010-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    McCabe KM;Hernandez M
  • 通讯作者:
    Hernandez M
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Mark Thomas Hernandez其他文献

Mark Thomas Hernandez的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Mark Thomas Hernandez', 18)}}的其他基金

Biophysical Response Factors to Weak Electric and Magnetic Fields
对弱电场和磁场的生物物理响应因素
  • 批准号:
    7736722
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 35.34万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Climate Change Effects on Pregnancy via a Traditional Food
气候变化通过传统食物对怀孕的影响
  • 批准号:
    10822202
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.34万
  • 项目类别:
Effects of Aging on Neuronal Lysosomal Damage Responses Driven by CMT2B-linked Rab7
衰老对 CMT2B 相关 Rab7 驱动的神经元溶酶体损伤反应的影响
  • 批准号:
    10678789
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.34万
  • 项目类别:
Functional, structural, and computational consequences of NMDA receptor ablation at medial prefrontal cortex synapses
内侧前额皮质突触 NMDA 受体消融的功能、结构和计算后果
  • 批准号:
    10677047
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.34万
  • 项目类别:
Design and testing of a novel circumesophageal cuff for chronic bilateral subdiaphragmatic vagal nerve stimulation (sVNS)
用于慢性双侧膈下迷走神经刺激(sVNS)的新型环食管套囊的设计和测试
  • 批准号:
    10702126
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.34万
  • 项目类别:
Rapid measurement of novel harm reduction housing on HIV risk, treatment uptake, drug use and supply
快速测量新型减害住房对艾滋病毒风险、治疗接受情况、毒品使用和供应的影响
  • 批准号:
    10701309
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.34万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了