Absorption of rf radiation in confocal and uniformly shelled ellipsoidal biological cell models

• J.L. Sebastián ^[1] ; S. Muñoz San Martín ^[1] ; M. Sancho ^[1] ; J.M. Miranda ^[1]
  1. [1] Universidad Complutense de Madrid

     Universidad Complutense de Madrid

     Madrid, España

     
• Localización: Recent Advances in Multidisciplinary Applied Physics: Proceedings of the First International Meeting on Applied Physics (APHYS-2003) October 13-18th 2003, Badajoz, Spain / A. Méndez Vilas (dir.), Formatex Research Center (dir.), 2005, ISBN 978-0-08-044648-6, págs. 1-8
• Idioma: español
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    Este artículo presenta un cálculo detallado de la distribución del campo eléctrico inducido en modelos celulares biológicos expuestos a una radiación de RF. El estudio muestra la importancia de utilizar formas celulares realistas con la geometría y las propiedades eléctricas adecuadas para estudiar los mecanismos de los efectos celulares directos de la exposición a RF. Para ello, se calcula la distribución del campo eléctrico dentro de modelos celulares confocales y elipsoidales con concha utilizando una técnica de elementos finitos con mallado adaptativo. Los modelos celulares se exponen a ondas electromagnéticas planas linealmente polarizadas de frecuencias 900 y 2450 MHz. Los resultados muestran que la amplificación del campo eléctrico dentro de la membrana de la célula de forma confocal es más significativa que la observada en geometrías de célula con concha. Los resultados muestran la dependencia de la distribución del campo eléctrico inducido de la frecuencia, las propiedades eléctricas de la membrana y el citoplasma y la orientación de la célula con respecto al campo aplicado.

  • English

    This paper presents a detailed calculation of the electric field distribution induced in biological cell models exposed to a RF radiation. The study shows the importance of using realistic cell shapes with the proper geometry and electrical properties to study the mechanisms of direct cellular effects from RF exposure. For this purpose, the electric field distribution within confocal and shelled ellipsoidal cell models is calculated by using a finite element technique with adaptive meshing. The cell models are exposed to linearly polarized electromagnetic plane waves of frequencies 900 and 2450 MHz. The results show that the amplification of the electric field within the membrane of the confocal shape cell is more significant than that observed in shelled cell geometries. The results show the dependence of the induced electric field distribution on frequency, electrical properties of membrane and cytoplasm and the orientation of the cell with respect to the applied field.