新型防護(hù)材料對(duì)微波輻射損傷的防護(hù)作用及機(jī)制研究.pdf

1、目的和意義：
　　微波輻射過(guò)度會(huì)對(duì)人體造成損傷，以腦和生殖系統(tǒng)最為敏感。在眾多防護(hù)措施中，穿著防護(hù)服是最直接、有效的個(gè)體防護(hù)方法。本研究擬建立微波輻射致腦和生殖損傷的動(dòng)物模型，觀察不同防護(hù)服材料對(duì)微波輻射致腦和生殖損傷的防護(hù)效果，為微波防護(hù)材料的實(shí)際應(yīng)用及新材料的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
　　材料和方法：
　　二級(jí)雄性Wistar大鼠90只，按照隨機(jī)分組的方法將其分為假輻射組（C組）、單純輻射組（R組）、不銹鋼纖維面料防護(hù)組（B

2、組）、銀纖維面料防護(hù)組（Y組）、新型梭織面料防護(hù)組（W組）和新型針織面料防護(hù)組（N組）。采用30mW/cm2微波輻射15min，各防護(hù)組是將大鼠置于輻射盒后再分別裝入由不同微波防護(hù)材料制成的防護(hù)口袋(1m×1m)中，口袋采用鍍銀縫紉線縫合，口袋開(kāi)口處采用鍍銀粘扣封閉。假輻射組是直接將大鼠置于輻射盒中，但不予輻射。
　　采用鍍銀纖維和棉紗織造成新型梭織面料和新型針織面料，采用頻譜分析儀對(duì)兩種面料的屏蔽效能進(jìn)行檢測(cè)，采用數(shù)碼印染技術(shù)對(duì)

3、新型梭織面料小樣染色。采用Morris水迷宮檢測(cè)大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力;HPLC法檢測(cè)大鼠海馬組織Asp、Glu、Gly和GABA的含量;光鏡和電鏡觀察大鼠海馬和睪丸組織及超微結(jié)構(gòu)的改變;Western Blot檢測(cè)海馬組織SYNⅠ的表達(dá);比色法檢測(cè)海馬和睪丸組織ATP含量;放免法檢測(cè)血清睪酮含量，并計(jì)數(shù)附睪精子畸形率。
　　結(jié)果：
　　一、兩種新型防護(hù)材料的研制
　　1.屏蔽效能的檢測(cè)結(jié)果:在10MHz～40GHz的輻

4、射范圍內(nèi)，新型梭織面料的屏蔽效能均在52.6dB以上，即可以屏蔽掉99.99945％以上的微波輻射;新型針織面料的屏蔽效能均在40.1dB以上，即可以屏蔽掉99.99023％以上的微波輻射。
　　2.顏色:新型梭織面料染成迷彩色，新型針織面料選用鍍銀纖維自身銀灰色。
　　二、兩種新型防護(hù)材料對(duì)微波輻射致大鼠腦損傷的保護(hù)作用
　　1.大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力的改變:輻射后6h～7h，和C組相比，R組和B組的平均逃避潛伏期明顯

5、延長(zhǎng)(P＜0.01或P＜0.05);和R組相比，Y組、W組和N組的平均逃避潛伏期明顯縮短(P＜0.01或P＜0.05)。輻射后14d，W組的平均逃避潛伏期低于R組(P＜0.05)。輻射后28d，各組大鼠的平均逃避潛伏期差異不明顯(P＞0.05)。
　　2.大鼠海馬組織氨基酸類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)含量的變化:輻射后7d，和C組相比，R組和B組的Glu/GABA水平顯著升高(P＜0.01或P＜0.05)，Y組、W組和N組的的Glu/GABA水平與

6、C組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。輻射后14d，各組Glu/GABA水平差異不明顯(P＞0.05)。
　　3.大鼠海馬組織結(jié)構(gòu)的改變:輻射后7d，R組大鼠海馬組織結(jié)構(gòu)變得疏松，部分神經(jīng)元出現(xiàn)固縮深染，血管周間隙增寬;與R組相比，B組病變程度稍輕;Y組、N組和W組神經(jīng)元可偶見(jiàn)固縮深染，血管周間隙也有增寬。在輻射后14d，上述損傷均表現(xiàn)出減輕趨勢(shì)。輻射后28d，各組大鼠海馬組織形態(tài)基本恢復(fù)正常。
　　4.大鼠海馬超微結(jié)構(gòu)的改變:

7、輻射后7d，R組大鼠神經(jīng)元的核膜和突觸結(jié)構(gòu)模糊，血管周間隙增寬;B組病變比R組略輕;Y組和N組超微結(jié)構(gòu)接近正常;W組超微結(jié)構(gòu)基本正常。
　　三、兩種新型防護(hù)材料對(duì)微波輻射致大鼠生殖系統(tǒng)損傷的保護(hù)作用
　　1.大鼠血清睪酮的變化:輻射后7d，和C組相比，R組和B組大鼠血清睪酮水平明顯降低(P＜0.01)，Y組、W組和N組接近C組水平;輻射后14d和28d，各組大鼠血清睪酮水平無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。
　　2.大鼠附

8、睪精子畸形率的變化:微波輻射后14d，和C組相比，R組和B組大鼠附睪精子畸形率顯著增加（P＜0.01或P＜0.05）;Y組、W組和N組畸形率較低，與C組無(wú)明顯差異(P＞0.05)。輻射后28d，精子畸形率呈降低趨勢(shì)，各組之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　3.大鼠睪丸組織結(jié)構(gòu)的改變:輻射后7d，R組大鼠睪丸組織可見(jiàn)生精細(xì)胞呈團(tuán)塊狀，B組與R組相似;Y組和N組生精小管腔內(nèi)可見(jiàn)蛋白水腫液積聚，W組睪丸組織結(jié)構(gòu)基本正常。輻射后14d

9、各組大鼠睪丸組織改變呈減輕趨勢(shì)，輻射后28d基本恢復(fù)。
　　4.大鼠睪丸超微結(jié)構(gòu)的改變:輻射后7d，R組可見(jiàn)精原細(xì)胞線粒體結(jié)構(gòu)模糊，精母細(xì)胞和部分精子細(xì)胞核膜間隙增寬，部分精子頭部形態(tài)異常，間質(zhì)細(xì)胞核膜模糊。B組病變程度比R組略輕。Y組、W組和N組各級(jí)生精細(xì)胞和精子形態(tài)結(jié)構(gòu)基本正常。
　　四、兩種新型防護(hù)材料對(duì)微波輻射損傷的保護(hù)作用機(jī)制
　　1.大鼠海馬和睪丸組織ATP含量的改變:輻射后7d，和C組相比，R組和B組大鼠

10、海馬和睪丸組織ATP含量明顯降低(P＜0.01)，Y組、W組和N組ATP含量未見(jiàn)明顯降低(P＞0.05);輻射后14d各組大鼠海馬和睪丸組織的ATP含量無(wú)明顯差異(P＞0.05)。
　　2.大鼠海馬組織SYNⅠ表達(dá)的改變:輻射后7d，和C組相比，R組和B組大鼠海馬組織SYNⅠ表達(dá)明顯減少(P＜0.01)，Y組、W組和N組SYNⅠ的表達(dá)下降不明顯(P＞0.05);輻射后14d和28d，各組大鼠海馬組織SYNⅠ的表達(dá)無(wú)明顯改變。

11、>　　結(jié)論：
　　一、研制了兩種新型微波防護(hù)材料，在10MHz～40GHz微波輻射范圍內(nèi)，新型梭織面料屏蔽效能＞52.6dB;新型針織面料屏蔽效能≥40.1dB。
　　二、30mW/cm2微波輻射可致大鼠腦和睪丸損傷，表現(xiàn)為:大鼠空間學(xué)習(xí)和記憶能力下降、海馬組織氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)代謝紊亂、海馬組織神經(jīng)元固縮和突觸結(jié)構(gòu)損傷;血清睪酮下降、附睪精子畸形率增高、睪丸生精細(xì)胞和精子損傷。
　　三、不同類(lèi)型的防護(hù)材料對(duì)微波輻射引起的

12、腦和生殖損傷均有一定的保護(hù)作用，其中新型梭織面料的防護(hù)效果最好，銀纖維面料和新型針織面料僅次于新型梭織面料，不銹鋼纖維面料防護(hù)效果不明顯。
　　四、30mW/cm2微波輻射可使大鼠腦組織SYNⅠ表達(dá)降低，并使腦和睪丸組織中ATP含量降低，不同類(lèi)型的防護(hù)材料均可拮抗微波輻射引起的上述改變，尤以新型梭織面料最為顯著。
　　五、不同類(lèi)型材料的防護(hù)效果體現(xiàn)在拮抗了微波輻射所致大鼠腦組織SYNⅠ表達(dá)和ATP含量的降低，以及大鼠睪丸組織