【PLoS ONE】研究發現5G網路對健康的影響很小

第五代(5G)無線技術於2019年開始在全球範圍內部署,提供更快的連接和更大的頻寬,這意味著更高的下載速度。電信業者對5G網路的快速部署主旨在於促進各個行業之間更好的連接和數據交流。但由於暴露於> 2.4 GHz的射頻輻射(RFR)仍然很少見,因此人們一直擔心它們對健康的潛在影響。

 

這些研究人員利用胚胎斑馬魚進行了研究。作為一種模式生物,斑馬魚通常用於發現環境應激因素和生物系統之間的相互作用。斑馬魚和人類有相似的發育過程,在基因組水平上也很相似,這意味著針對斑馬魚的研究很容易應用於人類。

在這項研究中,這些研究人員將胚胎斑馬魚暴露在3.5GHz射頻輻射下兩天,這種頻率通常是5G手機使用的頻率。他們確實在測量胚胎對突然聲音作出反應的測試中發現了存在適度的影響,他們將進一步研究這一點。

 

RFR曝光設置

曝光室(用於RFR曝光和假控制曝光)由內部構造的法拉第籠組成,該籠由20規格的銅板製成,並具有由相同的材料。籠子和蓋子之間的電氣連續性已通過歐姆表進行了驗證。RFR暴露室蓋裝有Fractus(型號FR05-107)超頻寬全向天線,頻率範圍為3.1–5 GHz,平均效率為84%。天線處的SMC隔板配件穿過法拉第籠的蓋子,並通過SMC筒周圍的尼龍套和上下安裝螺母后面的尼龍墊圈與銅絕緣。

因此,Fractus天線固定在法拉第籠蓋內表面下方3 mm的中央,並且無法移動。假控制室與RFR暴露室相同,但是沒有天線,用於屏蔽實驗位置存在的背景RFR的影響。圖1A和1B顯示了我們針對RFR暴露的實驗設置,其中信號是使用連接到功率放大器(PA)的發射器生成的。
使用具有30 dBm測量閾值的頻譜分析儀,我們進行了初步評估,以測量PA的輸出。在3.5 GHz的發射器輸出為-9 dBm的情況下,PA輸出為26.7 dBm。

在我們的實驗過程中,我們將發射機設置為3.5 GHz時的-6 dBm輸出,並期望PA輸出為30–32 dBm信號功率。通過從PA到連接到RFR室的天線的SMC電纜連接,將放大的信號施加到斑馬魚胚胎。胚胎室未收到任何信號。

 

RFR胚胎暴露設置(圖源:Plos One doi.org/10.1371/journal.pone.0235869.g001)

 

暴露制度

所有曝光和分析都是根據我們完善的高通量管道完成的,並進行一些修改。在〜6 hpf時,將胚胎漂白並轉移到6孔盤(Falcon,Corning)中,每孔50個胚胎,每個處理6孔盤。在6孔盤中每孔使用多個胚胎可以使RFR跨不同胚胎的空間變異最小化,這可能是我們管道中通常使用的每個孔中有1個胚胎的96孔盤所觀察的問題。

此外,在96孔盤的每個孔內的塑料邊界也會衰減RFR,並在每個孔中分配不均勻的信號。所有胚胎在胚胎培養基(EM)中溫育,其由15mM的氯化鈉,0.5mM的氯化鉀,1mM的硫酸鎂的4,0.15毫摩爾KH 2 PO 4,0.05毫摩爾的Na 2 HPO 4和0.7mM的碳酸氫鈉3 。

將每個孔中的EM體積最小化至3 mL,以減少通過胚胎上方5 mm水柱的RFR信號衰減;初步觀察表明,在該體積內有50個胚胎正常發育。

為了避免蒸發,將板用ThermaSeal RTS(50微米厚的聚烯烴)壓敏膜密封,然後轉移到溫度受控的法拉第籠中。遠程連接到手持式溫度計的熱電偶溫度探頭被放置在每塊板的一個孔的水柱中,用作獨立於熱敏電阻探頭的輔助溫度監測器連接到每個孔板加熱器。

 

 

RFR對預期發展的影響(圖源:PloS One doi.org/10.1371/journal.pone.0235869.g002)

 

RFR暴露是靜態的,持續6–48 hpf,並且PA的輸出已通過頻譜分析儀進行了驗證。在48 hpf下,暴露的胚胎的子集(N = 48,將來自6孔盤的每個孔的8個胚胎保持每個孔的代表性)轉移到96孔盤的孔(1個胚胎/孔;預填充100μL)中進行下游評估。

在48 hpf的胚胎中未觀察到死亡率或形態缺陷。然後將96孔盤密封並在28°C的黑暗環境中孵育直到120 hpf,然後將板進行一系列形態和行為評估。實驗進行了三次,以捕獲變異性並測量可重複性。在整個實驗過程中,溫度和PA信號輸出保持穩定且一致。在48 hpf的胚胎中未觀察到死亡率或形態缺陷。然後將96孔盤密封並在28°C的黑暗環境中孵育直到120 hpf,然後將板進行一系列形態和行為評估。

實驗進行了三次,以捕獲變異性並測量可重複性。在整個實驗過程中,溫度和PA信號輸出保持穩定且一致。在48 hpf的胚胎中未觀察到死亡率或形態缺陷。然後將96孔盤密封並在28°C的黑暗環境中孵育直到120 hpf,然後將板進行一系列形態和行為評估。實驗進行了三次,以捕獲變異性並測量可重複性。在整個實驗過程中,溫度和PA信號輸出保持穩定且一致。

 

結果

他們發現對死亡率,胚胎的形成方式或胚胎對光的行為反應沒有明顯影響。他們確實對測試進行了適度的影響,該測試用於測量胚胎對突然聲音的反應,他們將對此進行進一步調查。

博士後研究員Subham Dasgupta表示,未來的研究將在基因水平以及從胚胎到成年的發育過程中,對研究中使用的同一斑馬魚的5G輻射效應進行研究。研究人員還想研究更高頻率和更高暴露水平對斑馬魚的影響,以跟上不斷變化的手機行業的步伐。

未來的研究將使用與本研究相同的標準化實驗設置。它涉及一個由銅製成的盒子。在斑馬魚的胚胎放置在板上,其把盒子內部。輻射通過天線進入盒子,而銅則將其保持在盒子內。

 

實驗設置用於5G斑馬魚模型研究(圖源:Subham Dasgupta)

 

參考資料:

5G networks have few health impacts, study finds

Impacts of high dose 3.5 GHz cellphone radiofrequency on zebrafish embryonic development

俊逵

作者

俊逵

曾任職於醫院機構,主要探討癌症藥物治療相關。想用文字為大家帶來最新的生醫訊息

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