人类日常生活的环境中充满了由手机、基站和无线路由器等电子仪器发出的人造电磁信号。自20世纪50年代以来，人工电磁信号的功率通量密度一直在急剧增长，已达到自然水平的1018倍，研究表明，超出可见光波段的电磁辐射会导致动物出现行为和病理改变，电磁信号对公众健康的副作用实在令人担忧。 

　　近日，西湖大学施一公团队在《Bioelectrochemistry 》发表题为“A microfabricated lab-on-chip with three-dimensional electrodes for microscopic observation of bioelectromagnetic effects of cells”的研究论文，发现细胞生长受到 10 kHz 电磁信号的影响，24小时低频电磁刺激明显改变了细胞的生长状态。 

　　研究团队提出了一种微制造的具有三维叉指电极的低频电磁刺激片上实验室用于用显微镜观察细胞系。他们首先通过仿真估计了各频率下电极间的场强，数据显示在10 Vpp, 10 kHz输入信号的培养基中，电场强度达到4.45 Vrms/m，该试验台的适用频率范围上限为3mhz。 

　　仿真实验结果表明该原型适用于细胞系的长期显微镜观察，可以用来研究电磁对生物结构的影响。使用所提出的原型进行有和没有电磁刺激的 24 小时细胞培养实验表明，细胞生长明显受到 10 kHz 电磁信号的影响。 

　　地球上生命的进化已经持续了数十亿年，各种物种都发展出了利用环境中各种形式能量的感觉系统或受体，在生物圈的范围内，电磁能的频谱从1 Hz以下扩展到1015 Hz。可以合理地推断，一些物种可能已经发展出对这些频率的电磁波做出反应的某些生物过程。 

　　在这项工作中，研究人员使用所提出的芯片上实验室系统对粘附细胞HEK293T进行10kHz的24小时连续电磁刺激，以寻找感兴趣频带的电磁信号的可能生物效应。通过在有和没有特定电磁刺激的情况下孵育24小时后对细胞的显微镜观察，他们在电磁刺激的样品中观察到了大量的细胞片段，但在没有电磁刺激的样本中没有观察到，细胞的碎裂可能与细胞死亡过程有关，如凋亡、焦下垂等。 

　　这些结果表明，细胞增殖和生长在某种程度上受到10kHz 电磁信号的影响，说明一定存在对电磁刺激有反应的特定途径，生物系统可以在整个进化过程中对自然环境中长期存在的电磁信号做出反应。 

　　值得注意的是，电脑、手机的辐射频也包含了10kHz频段，因此，适当控制电脑或手机使用时长还是很有必要的。 

　　此外，根据相关研究，不同状态下的手机的电磁辐射情况有所不同，在待机状态下，手机的射频电磁波是在一个安全范围内，对人体的影响不大，但不能忽视手机辐射的积累效应。而手机在响铃和接通瞬间的射频电磁波较大，超出了安全范围，此时应让手机远离头部，减少手机辐射对人大脑产生的损害。除此之外，数据显示手机射频电磁波的大小与距离成反比，随着距离的增大，手机射频电磁波的值越来越小，因此我们在使用手机过程中应与手机保持一定的距离，尽量避免手机与头部接触。电磁辐射积累也值得警惕，建议平时通话时间尽量简短，如果一定要长时间通话时，则应尽量使用耳机接听。 

　　（来源：生命科学前沿） 

　　原文出处：Lu Y, Shi Y. A microfabricated lab-on-chip with three-dimensional electrodes for microscopic observation of bioelectromagnetic effects of cells. Bioelectrochemistry. 2023 Dec;154:108554. doi: 10.1016/j.bioelechem.2023.108554. Epub 2023 Aug 28. PMID: 37657166.