RESUMO
A combination of FTIR and UV spectroscopy is proposed as a novel technique for integrated real-time monitoring of metabolic activity and growth rates of cell cultures, required for systematic studies of cellular low-frequency (LF) electric and magnetic field (EMF) effects. As an example, we investigated simultaneous influence of periodic LF 3D EMFs on a culture of Saccharomyces cerevisiae (baker's yeast) cells. Amplitudes, frequencies and phases of the field components were the variable parameters. Electromagnetic fields were found to efficiently control the activity of the yeast cells, with the resulting CO(2) production rates, as monitored by FTIR spectroscopy, varying by at least one order of magnitude due to the field action. Additionally, population dynamics of the yeast cells was monitored by UV absorption of the yeast culture at λ(prob) = 320 nm, and compared to the CO(2) production rates. The detected physiologically active frequencies are all below 1 kHz, namely, 800 Hz excitation was effective in reducing the metabolic rates and arresting cell proliferation, whereas 200 Hz excitation was active in accelerating both cell proliferation and overall metabolic rates. The proposed methods produce objective, reliable and quantitative real-time results within minutes and may be used in various tasks that could benefit from a rapid feedback they provide in the form of metabolic and growth rates. Amplitude and frequency dependences of the LF EMF effects from individual field components with different polarizations were recorded and qualitatively interpreted based on a simple model, describing ion diffusion through a membrane channel.
Assuntos
Campos Eletromagnéticos , Saccharomyces cerevisiae/efeitos da radiação , Espectrofotometria Ultravioleta/métodos , Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier/métodos , Dióxido de Carbono/metabolismo , Dióxido de Carbono/efeitos da radiação , Proliferação de Células/efeitos da radiação , Células Cultivadas , Relação Dose-Resposta à Radiação , Nitrogênio/metabolismo , Nitrogênio/efeitos da radiação , Oxigênio/metabolismo , Oxigênio/efeitos da radiação , Saccharomyces cerevisiae/citologia , Saccharomyces cerevisiae/crescimento & desenvolvimento , Saccharomyces cerevisiae/metabolismoRESUMO
Este trabalho avaliou histologicamente a reparação da mucosa bucal de 45 ratos brancos Wistar, frente à radiação laser de CO2 com diferentes potências. Os animais foram, aleatoriamente, divididos em três grupos de 15 ratos cada, irradiados com potências de 2,7 e 10 watts, por 0,5 segundo, modo simples, com foco de 0,8 mm, sendo sacrificados imediatamente após irradiação e, após três e sete dias. As peças seguiram técnica histológica de rotina para parafina, e coloração hematoxilina/eosina (H.E.). Os resultados imediatos mostraram em todos os grupos necrose por coagulação, atingindo o tecido muscular com maior profundidade no grupo III; aos três dias foi evidenciada no grupo I (2 watts) área lesada revestida com epitélio pavimentoso de fina espessura, no grupo II (7 watts) área de tecido de granulação atingindo a camada muscular e no grupo III (10 watts) extensa área de tecido de granulação atingindo camadas mais profundas do plano muscular; aos sete dias foi observada no grupo I, camada contínua de epitélio pavimentoso queratinizado recobrindo a área irradiada, no grupo II camada uniforme de epitélio pavimentoso com área de tecido de granulação e no grupo III, epitélio queratinizado com presença de tecido de granulação em pequena área. Os resultados permitiram concluir que: o grupo de animais irradiado com 2 watts de potência (Grupo I) não apresentou diferenças e/ou atraso significantes na cronologia de reparação tecidual e aqueles irradiados com 7 e 10 watts (Grupos II e III) mostraram comprometimento na cronologia de reparação quando comparados ao Grupo I