Abstract
In in vitro cell experiments for the biological assessment of electromagnetic (EM) field, exposure system (ES) must be analyzed in terms of current density (J) and induced electric field intensity (E). Although in uniform B field, E and J in the sample medium are not distributed uniformly because of conductivity in sample dish. Thus, the precise estimation for E and J induced by uniform ELF within sample media is very important keys for successful in in vitro experiments. In this paper, we designed in vitro ELF ES with electromagnetic analysis using MATLAB simulator. Then we calculated from the measured B field to verify induced E & J distribution for random locations of cells within media in two cases of samples existence or not. ES with B field ranging from 0 to 20G consists of Helmholz coil and current generator based on the microprocessor. Also, we developed ELFES for each B field generation as uniform and non-uniform modes.
ELF 전자파의 생물학적인 영향 평가를 위한 in vitro 세포실험에서 노출장치의 설게는 코일내의 유도기전력(E)과 전류밀도 (J) 해석과 함께 이루어져야 한다. 균일 자기장 속에서 세포응 배양할 경우에도 배양기내의 전도성 매질오 인해 균일한 E와 J가 분포하지않는다. 따라서 균일한 ELF 자기장 노출장치로부터 발생되는 샘플 매질 내에서 E와 j를 정확히 예측하는 것은 in vitro 세포실험의 성공여부를 가늠할 정도로 매우 중요한 정보가 된다. 이에 본 논문에서는 in vitro 실험에 접합한 ELF in vitro 노출장치를 설계하고 노출장치에 대한 전자기학적 평가를 수행하였다. 코일 내에서 샘플 매질의 유무와 샘플 내에서도 세포가 놓여질 임의의 위치에 따라 E와 J를 예측하고 검증을 위한 측정과 시뮬레이션을 시도하였다. 노출장치는 헬름 홀쯔 코일로 제작되었고 자기장의 세기는 1-20G 범위 내에서 가변이 가능하다. 또한 코일내의 자기장의 분포가 균일(uniform), 비균일(non-uniform)한 두 가지 모드를 각각 제작하여 보였다.