مجله علوم پیراپزشکی و بهداشت نظامی
سال چهاردهم شماره 3 (پیاپی 33، پاییز 1398)

استفاده از تلفن های همراه به شدت در حال افزایش است،  اما اطلاعات محدودی در مورد تاثیرات پرتو دهی میدان های الکترومغناطیسی (EMF) ناشی از تلفن  های همراه بر روی نگار ه های الکتریکی مغز (EEG) وجود دارد. گوشی های همراه جدید میدان مغناطیسی  (EMFs) بین 900 تا 2300 مگاهرتزو در نسل 4.5 در باند فرکاسی 3.5 گیگ را از خود ساطع می کنند، که گفته می شود، با توجه به پارامتر های عصبی تاثیر منفی برسلامت کاربران گوشی ها می گذارد.تا به امروز بیشتر مطالعات سیستم جهانی برای ارتباطات موبایلی (GSM)-EMF بوده و تعداد کمتری از پژوهش ها مربوط به سیستم مخابرات جهانی بوده است. هدف از این مقاله، بررسی تاثیر امواج الکترومغناطیس در باندهای   فرکانسی   تلفن های همراه بر سیگنال های الکتروانسفالوگرام در موش بزرگ آزمایشگاهی در دو مد پالسی و پیوسته و تحلیل طیف فرکانسی ناشی شده از هر کدام از باندهای فرکاسی از طریق فعالیت آزمایشگاهی است. دو نوع میدان تابش به کار رفت، موج مدوله شده پالسی و پیوسته، تاثیرفرکانس های 900 تا 2600 مگاهرتزی بر سیگنال های مغزی موجهای دلتا (0.5-4HZ) ، تتا (4-8HZ)، آلفا (8-13HZ)، بتا (13-30HZ)، گاما (γ<30HZ))  بررسی شد، حیوانات در معرض میدانهای الکترو مغناطیس ناشی از تلفن همراه بصورت یکنواخت توسط دستگاه GTEM CELL به مدت 9 ماه هر روز یک ساعت در روز قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل طیف فرکانسی EEG حیوانات و مقدار SAR حداکثر تا  (1 W/kg) جداگانه برای هربخش توسط نرم افزار CST Studio Suite مورد ارزیابی قرار گرفته شده است.

استفاده از امواج الکترومغناطیس به منظور القاء رفتار خاص در مدلهای حیوانی یک روش مناسب برای ایجاد مدلی گذرا ولی کارآمد می باشد. برای اینکار بایستی ابتدا فرکانس فعالیت سلولهای بخشی از مغز که این رفتار در آنجا تولید می شود را شناخت و با استفاده از امواجی در همان فرکانس فعالیت سلولهای عصبی آن بخش از مغز را دچار اختلال کرد. هدف از این تحقیق، ایجاد مدل خشم در میمون رزوس با استفاده از امواج با فرکانس 30 هرتز (امواج بیداری) در میمون در حال استراحت بود. دو میمون رزوس با وزن 5/3 و 5 کیلوگرم که در شرایط طبیعی نگهداری می شدند به مدت 30 روز و هر روز 3 ساعت در معرض امواج ELF با فرکانس 30 هرتز و میدان 04/0 تسلا قرار گرفتند. در ابتدای آزمایش از حیوانات نمونه خونی تهیه شد و تست حافظه بینایی برای آنها انجام شد. پس از 30 روز مجددا از حیوانات تست حافظه بینایی انجام شد و نمونه خونی هم تهیه شد. همچنین میزان خشم حیوانات با شمارش تعداد رفتارهای خشمگینانه و کوبیدن بدن به دیواره قفس بررسی شد. میزان هورمونهای کورتیزول و ملاتونین در این حیوانات اندازه گیری شد. زمان تست حافظه بینایی 2/0±5 ثانیه در ابتدای آزمایش بود. همچنین، میزان هورمون کورتیزول 5/4±43 میکروگرم/میلیلیتر و ملاتونین 3/1±32 پیکوگرم/میلیلیتر در ابتدای آزمایش بود. حیوانات هیچ رفتار خشمگینانه ای در ابتدا از خود نشان نمیدادند. در پایان آزمایشها تست حافظه 34/0±17 ثانیه و هورمونهای کورتیزول 2/11±121 میکروگرم/میلیلیتر و ملاتونین 12/0±5/16 پیکوگرم/میلیلیتر بود. تعداد دفعات کوبیدن بدن به دیواره قفس 5/0±7/9 در ساعت بود. لازم به توضیح است که یک ماه پس از ختم آزمایش تمامی این معیارها به میزان قبل از آزمایش برگشت کردند. به نظر می رسد که در معرض تابش امواج الکترومغناطیسی قرار گرفتن با فرکانس 30 هرتز و به مدت طولانی باعث بروز رفتارهای خشمگینانه می شود که با تغییرات در سطح هورمونهای استرسی و نیز ملاتونین همراه است. همچنین، در این آزمایش حافظه بینایی میمونها تخریب شده بود.

در طول دو دهه اخیر، ما در حوزه اثرات مخرب و آسیب زای امواج الکترومغناطیسی (RF-EMF) بر سلامت مطالعه و تحقیق کرده و طی سالهای اخیر بر روی آسیب های نسل پنجم شبکه تلفن همراه (5G) که در برخی از کشورها استفاده می شود، تمرکز کردیم. علی رغم گسترده نبودن استفاده از این تکنولوژی، معرفی چنین تکنولوژی ارتباط جمعی نگران های بسیار جدی در مورد پتانسیل آسیب زایی و خطرات این نسل از تلفن همراه در دنیا ایجاد کرده است. از آنجاییکه نسل 5G مشابه نسل های 4G و 3G از امواج رادیوفرکانسی با فرکانس خیلی بالا بهره می گیرد عمق نفوذ آن در بدن خیلی کم است. با توجه به خطرات بالقوه این نسل از تکنولوژی، دو تیوری مختلف در مورد آسیب های نسل 5G بر پوست انسان مثل افزایش نرخ سرطان پوست، سرطان پستان و افزایش سن پوست وجود دارد. تیوری اول مجراهای عرق در بدن را به عنوان آنتن های مارپیچی در نظر می گیرد در حالیکه تیوری دوم بر روی تشکیل موج های ساکن بین نسوج سلولی تمرکز کرده است. از آنجاییکه این تیوری ها فقط زمانی معتبر هستند که طول موج امواج رادیویی در یک محدوده مشخصی قرار بگیرند، اثرات پیشنهاد شده نمی تواند به کل بازه فرکانسی مورد استفاده در نسل 5G تعمیم داده شود. بر اساس مطالعاتی که ما اخیرا در این حوزه انجام دادیم، یک تیوری جدید برای توصیف اثرات امواج 5G بر سلامت انسان ارایه دادیم. این تیوری بر اساس چگالی ذرات رادیکالهای آزاد (ROS/cell) بنا شده است. مطابق تیوری ما، امواج رادیویی نسل 5G مشابه امواج یونساز با نرخ انتقال خطی انرژی (LET) بالا رفتار می کنند که بیشترین نرخ انتقال انرژی در واحد طول را دارند. با توجه به ویژگیهای خاص امواج نسل 5G شامل عمق نفوذ کم و نرخ انتقال انرژی بسیار بالا در واحد طول ، این امواج می توانند سطوح بالایی از رادیکالهای آزاد در فاصله کوچک و چند میلی متری از پوست را ایجاد بکنند. در نتیجه چگالی بسیار بالای رادیکالهای آزاد می توانند باعث بروز سرطان های پوستی، افزایش سن پوست و بیماریهای قرنیه شوند.

با رشد علم و گسترش تکنولوژی با وقوع انقلاب صنعتی، استفاده رو به رشد از امواج الکترومغناطیسی و منابع تولید کننده این امواج (تلفن همراه، بی سیم ها، رادارها و...) به شدت افزایش یافته و هر روز به کاربردهای آن در بخش های پزشکی، نظامی، مخابرات و ارتباطات، صنعت و... اضافه می شود. برهمکنش بین امواج الکترومغناطیسی با بافت های موجودات زنده بیولوژی، منجر به بروز تغییرات اساسی در بافت آن ها و درنتیجه به خطر افتادن حیات می شود. این مسئله نیز باعث ایجاد نگرانی های زیادی در ارتباط با اثرات زیستی امواج الکترومغناطیسی شده است. لذا این موضوع برای سازمان های مسیول حفاظت در برابر تشعشعات و محققان دارای اهمیت می باشد. همچنین انرژی میدان های امواج الکترومغناطیسی جذب شده در ارگانیسم بیولوژی تبدیل به گرمای بدن می شود که منجر به بالا رفتن دما و اثرات گرمایی می شود. یکی از روش های به صرفه برای بررسی این اثرات استفاده از شبیه سازی با نرم افزار CST با روش FDTD می باشد. در این پژوهش ابتدا یک آنتن دوقطبی را شبیه سازی کرده و سپس از مدل فانتوم سر انسان بالغ برای شبیه سازی استفاده شده است. در ادامه آنتن را درمجاورت سر انسان قرار داده و سپس برای فواصل مختلف 0 تا 1 متر (آنتن و سر) شبیه سازی ها انجام شده است. همچنین آنتن در فرکانس های 900 ، 1800 و 2450 مگاهرتز تنظیم شده است. نرخ جذب ویژه SAR انرژی امواج الکترومغناطیسی را برای فواصل 0 تا 1 متر بین آنتن و سر برای 1 گرم و 10 گرم بافت محاسبه و بررسی گردید. نتایج نشان دادند که هر چه آنتن از سر انسان دورتر می شود، مقدار SAR کاهش یافته و تقریبا در 1 متر مقدار آن ناچیز شده است. همچنین مشاهده گردید که تمرکز بیشتر جذب انرژی در نواحی نزدیک تماس با آنتن مانند بافت گوش اتفاق افتاده است و برای فرکانس 900 نفوذ عمقی بیشتری نسبت به 1800 دیده شد. همچنین مقادیر SAR برای متوسط 10 گرم مقدار کمتری نسبت به متوسط 1 گرم مشاهده شد. هر چه مقدار SAR کمتر باشد مضرات امواج الکترومغناطیسی برای بافت کمتر می شود. لذا وقتی با دور کردن آنتن به 1 متر تقریبا مقدار آن ناچیز می شود، یعنی این آنتن در این فاصله از سر انسان آسیب جدی به بافت های سر وارد نمی کند. برای سالم ماندن موقع استفاده از آنتن ها برای جلوگیری از آسیب های امواج الکترومغناطیسی باید فواصلی را که در آن مقادیر SAR به حداقل مقدار خود می رسد را رعایت کرد.

امواج الکترومغناطیسی فرکانس پایین فرکانس هایی در محدوده KHz 300 تا GHz 300 را در بر می گیرند و در محیط پیرامون زندگی به صورت گسترده وجود دارند. اثرات بیولوژیک این امواج بر بدن انسان و سیستم عصبی به طور کامل شناخته نشده است. در این تحقیق اثرات امواج الکترومغناطیسی فرکانس پایین بر تغییرات رفتاری و همچنین تغییرات نورون های لایه هرمی داخلی قشر لوب پیشانی (سلول های بتز) مغز موش صحرایی نر بالغ نژاد ویستار مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه تجربی،20 سر موش صحرایی به صورت تصادفی به چهار گروه تقسیم شدند.گروه اول کنترل در نظر گرفته شد و امواج الکترومغناطیسی دریافت نکردند.گروه دوم امواج MHz 900، گروه سوم امواج MHz1800 وگروه چهارم امواج MHz2450 توسط دستگاه GTEM cell با شدت توان به ترتیب 1 ، 2 و 20 وات بر کیلوگرم به مدت یک ماه و روزانه 4 ساعت دریافت کردند. در بررسی های رفتاری از آزمون ماز مرتفع و زمینه باز و در بررسی هیستومورفومتری شامل تعداد انشعابات و خارهای دندریتی نورون های لایه هرمی داخلی قشر لوب پیشانی از رنگ آمیزی اختصاصی گلژی کاکس استفاده شد. نتایج ما نشان داد که امواج الکترومغناطیسی درگروه های تجربی سبب کاهش معنی دارتعداد ورود و زمان سپری شده موش های صحرایی در بازوهای باز آزمون ماز مرتفع در مقایسه با گروه کنترل شد، و باعث کاهش معنی دار میانگین مسافت طی شده و کاهش معنی دار زمان سپری شده موش های صحرایی در مرکز جعبه آزمون زمینه باز گروه های تجربی در مقایسه با گروه کنترل شد (05/0 ˂P) . همچنین نتایج بررسی هیستومورفومتری کاهش معنی دار تعداد انشعابات و خارهای دندریتی نورون های لایه هرمی داخلی قشر لوب پیشانی مغز موش های صحرایی در گروه های تجربی در مقایسه با گروه کنترل را نشان داد (05/0 ˂P). تابش امواج الکترومغناطیسی فرکانس پایین باعث تغییرات رفتاری شامل،کاهش فعالیت حرکتی و افزایش اضطراب در موش های صحرایی و آسیب نورون های لایه هرمی داخلی قشرپیشانی درگروه های تجربی شد .

یکی از روش های رایج در درمان سرطانها شیمی درمانی است. داروهای شیمی درمانی به روش های مختلف باعث ایجاد سمیت در سلول و در نتیجه از بین بردن سرطان میشوند. از آنجایی که این داروها بصورت سیستمیک و از طریق وریدی به کل بدن تزریق میشوند تمایزی بین سلولهای سالم و ناسالم قایل نیستند و باعث ایجاد عوارض جانبی در بدن بیماران میشوند. درمانهای هدفمند میتواند این عوارض را تا حد زیادی کاهش دهد. هدف مهم در دارو رسانی هدفمند، کاهش و یا حذف کامل عوارض جانبی می باشد. دارو رسانی مغناطیسی در واقع استفاده از بسته های دارویی حاوی نانوذرات مغناطیسی به همراه استفاده از یک میدان مغناطیسی قوی موضعی برای تجمع دارو در موقعیت خاص است. در مطالعه قبل بسته دارویی نانوذرات چیتوزان پاکلی تاکسل منگنز فریت ساخته و مشخصات آن مورد ارزیابی قرار گرفت در تحقیق حاضر این ترکیب، به همراه یک میدان مغناطیسی موضعی برای درمان سرطان پستان موش استفاده شد. تومور پستان با کمک قرار دادن قطعاتی (mm31) از یک تومور پستان موشی در زیرپوست ناحیه سمت راست شکم موش ها ایجاد شد و مطالعات زمانی انجام شد که حجم توموربه mm3 40-60 برسد. گروه های تزریقی شامل سالین، پاکلی تاکسل، ترکیب دارویی با و بدون پاکلی تاکسل بارگزاری شده با و بدون حضور میدان مغناطیسی بودند که بصورت داخل صفاقی تزریق و اثربخشی داروها در درمان تومور ارزیابی شد. در گروه تزریق نانوذرات چیتوزان منگنز فریت بارگزاری شده با پاکلی تاکسل روند رشد تومور نیز با گروه پاکلی تاکسل تنها مشابهت دارد. ولی در گروه تزریق نانوذرات چیتوزان منگنز فریت بارگزاری شده با پاکلی تاکسل به همراه اعمال میدان مغناطیسی روند رشد تومور به خوبی کنترل شده است. نانوذرات چیتوزان منگنز فریت بار شده با پاکلی تاکسل به همراه اعمال میدان مغناطیسی موضعی اثر بخشی خوبی برای بهبود تومور پستان در موش نشان داد. که میتوان نتیجه گرفت که احتمالا با کمک این روش میتوان دوز دارویی پاکلی تاکسل را با نگرانی کمتر ناشی از عوارض جانبی آن بالا برد که البته نیاز به مطالعات تکمیلی بیشتری در آینده دارد.

پاکلی تاکسل از خانواده تاکسانها یکی از داروهای جدید شیمی درمانی می باشد که در درمان سرطان سینه مورد استفاده قرار میگیرد. این دارو نیز مانند هر داروی شیمی درمانی دارای عوارض جانبی شدیدی در بیماران میگردد. هدف مهم در دارو رسانی هدفمند، کاهش و یا حذف کامل عوارض جانبی می باشد. دارو رسانی مغناطیسی در واقع استفاده از بسته های دارویی حاوی نانوذرات مغناطیسی به همراه استفاده از یک میدان مغناطیسی قوی موضعی برای تجمع دارو در موقعیت خاص است. نانوذرات منگنز فریت به عنوان یک فرومغناطیس از قابلیت مغناطیسی بالایی برای کاربرد در دارورسانی مغناطیسی برخوردار است. در این مطالعه سعی شده است که بسته دارویی نانوذرات چیتوزان پاکلی تاکسل منگنز فریت ساخته شود و مشخصات آن مورد ارزیابی قرار گیرد تا در آینده برای درمان در مدل حیوانی سرطان پستان موش بکار برده شود. ساخت نانوذرات فریت منگنز با استفاده از روش هم رسوبی با کمک گرفتن از نمکهای کلرید آهن و کلرید منگنز در مجاورت آمونیاک انجام شد و بعد از خالص سازی ، چیتوزان به همراه پاکلی تاکسل بر روی آن بارگزاری شد. اندازه نانوذرات در محیط آبی و در حالت خشک اندازه گیری شد. میزان پاکلی تاکسل بارگیری شده و میزان رهایش دارو تا 24 ساعت اندازه گیری شد. اندازه گیری مقدار مغناطش نانوذرات منگنز فریت با استفاده از دستگاه مغناطش سنج کوانتومی ابررسانا انجام شد. اندازه ذرات بین 248-312 نانومتر و به شکل تقریبا کروی بدست آمد. درصد تاکسل بار شده در نانوذرات چیتوزان 4±55% محاسبه شد. میزان رهایش دارو بصورت یکنواخت و حداکثر آن در 24 ساعت در حدود 5/5 درصد بود. میزان مغناطش نانوذرات منگنز فریت 95 emu/g محاسبه شد. نانوذرات چیتوزان منگنز فریت بار شده با تاکسل به روش سریع و بسیار ساده با مشخصات فیزیکی و شیمیایی خوبی سنتز و بدست آمد. نتایج اولیه نشان داد که این نانوذرات احتمالا میتواند به همراه یک میدان مغناطیسی موضعی برای درمان مغناطیسی هدفمند سرطان پستان موش بکار برده شود که البته نیاز به مطالعات تکمیلی بیشتری در آینده دارد.

بیماری نوروپاتی نوری ارثی لبر (LHON) یک بیماری ارثی با ضعف بینایی چشم ها و فقدان دید مرکزی می باشد. علت اولیه فقدان دید در این بیماری، جهش در DNA میتوکندریایی است. در این بیماری تاثیر فاکتورهای اپی ژنتیکی نیز به عنوان عوامل دخیل ثانویه شناسایی شده است. در مطالعات گسترده ای از اصل رزونانس زیستی جهت شناسایی و در ادامه تخریب پاتوژن های دخیل در بیماری های با منشا برون زاد و درون زاد استفاده شده است. در این پژوهش به منظور بررسی کاربرد ترانوستیکس فناوری بیورزونانس، گسیل و دریافت فرکانس اختصاصی عامل اصلی دخیل در نابینایی کودک 8 ماهه مبتلا به بیماری لبر انجام شده است. در این روش از دستگاه بیورزونانس که حاوی 57 هزار فرکانس طبیعی اعضای مختلف بدن و برخی از پاتوژن های بسیار مهم است، استفاده شد. کودک 8 ماهه (مونث) که مطابق نظر پزشکان متخصص چشم، به بیماری لبر مبتلا بود، به عنوان نمونه در این پژوهش مورد ارزیابی قرار گرفت. این کودک به مدت 2 سال تحت درمان با فرکانس مختلف مربوط به سیستم ایمنی (40/9 هرتز)، آدنوویروس (58 هرتز)، متابولیسم بازسازی (6/4 هرتز)، مجموعه چشم (64 هرتز)، سلول های مخروطی چشم (5/72 هرتز) و سلول های استوانه ای چشم (5/99 هرتز) با فاصله زمانی هفت روز یکبار قرار گرفت. در تست های انجام شده وجود آدنوویروس بر روی سلول های بینایی مخروطی و عصب چشم کودک تایید گردید. با ارسال فرکانس اختصاصی این ویروس به چشم بیمار به مدت 2 سال، تخریب ویروس انجام شد به نحوی که سلول های چشم کودک مجددا بازسازی شده و نقاط تخریب شده پاکسازی گردید. نتایج این کارآزمایی بالینی نشان دهنده برگشت بینایی کودک بود. حضور فرکانس های اختصاصی در پاتوژن های مختلف و از سوی دیگر دستیابی به تعداد بی شماری از این فرکانس ها، موجب شده است تا بتوانیم از رویکرد رزونانس زیستی جهت شناسایی و در ادامه تخریب پاتوژن های دخیل در انواع مختلفی از بیماری بپردازیم. در این مطالعه گسیل فرکانس های اختصاصی آدنوویروس توانسته است موجب بازگشت بینایی از طریق تخریب ویروس در چشم کودک در حال رشد، گردد.