ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ МИЛЛИМЕТРОВОГО
ДИАПАЗОНА ДЛИН ВОЛН НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

[УФН, 1973, т. 110, вып. 3, с. 453-454]

Н.Д. Девятков

Николай Дмитриевич Девятков (1907-2001)

Влияние электромагнитного излучения миллиметрового диапазона длин волн на биологические объекты.

С развитием СВЧ-электроники появляются все больнее возможности использования ее не только в традиционных для нее направлениях (передача и прием различного рода информации), но и новых, например, таких, как биология и медицина.

Особо важное значение сейчас приобретает изучение возможности использования новых освоенных диапазонов электромагнитных колебаний. К ним относится миллиметровый и субмиллиметровый диапазоны волн, а также более коротковолновые участки диапазона электромагнитных колебаний − те, в которых сейчас работают лазеры.

Данная научная сессия Отделения общей физики и астрономии АН СССР с участием приглашенных специалистов, работающих в области биофизики, микробиологии, биохимии и медицины, посвящен в основном экспериментальным исследованиям влияния облучения полем электромагнитных колебаний миллиметрового диапазона волн различных биологических объектов на молекулярном и клеточном уровнях и на уровне сложных организмов.

Несколько лет назад в организациях Министерства электронной промышленности СССР и в Институте радиофизики и электроники АН УСССР (Харьков) были закончены разработки генераторов миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн типа ламп обратной волны, дающих возможность плавно изменять частоту генерируемых колебаний в широких пределах. На базе разработанных генераторов миллиметровых волн били созданы специализированные установки для проведения биологических исследований. Начиная примерно с 1965 г. в ряде организаций СССР начались систематические исследования воздействия миллиметровых волн на биологические объекты.

Экспериментальные исследования, проведенные в миллиметровом диапазоне, при очень малых плотностях потока СВЧ-энергии (не более единиц милливатт на квадратный сантиметр), выявили очень интересные специфические эффекты воздействия облучения. Почти на всех исследуемых биологических объектах было установлено, что:

а) эффект воздействия сильно зависит от частоты СВЧ-колебаний;
б) в определенных пределах величины СВЧ-мощности эффект воздействия слабо зависит от изменения мощности на порядки величины;
в) наблюдается значительная зависимость эффекта от времени облучения.

Полученные результаты представляют большой научный и практический интерес. Например, установлена зависимость жизнедеятельности микроорганизмов от облучения миллиметровыми волнами. Влияние в различных участках диапазона и при различных условиях облучения может быть либо положительным, либо отрицательным.

Получаемые при облучении микроорганизмов эффекты в дальнейшем могут явиться основой новых методов получения вакцин, увеличения продуктивности методов получения антибиотиков. Не исключается возможность применения облучения миллиметровыми волнами ожоговых поражений и других ран с нагноением для ускорения процесса заживления.

На примере одной из работ, проведенных совместно с ЛЭТИ имени Ульянова (Ленина) К.С.Рожновым и его сотрудниками, я хочу наглядно показать, какое сильное влияние на деление клеток оказывает облучение их электромагнитными волнами миллиметрового диапазона. На основе микроскопа сравнения МИС-51 была разработана установка для облучения микроорганизмов и непосредственного наблюдения за их поведением в процессе облучения и после его окончания.

Облучению подвергались различные дрожжевые культуры. Было обнаружено резонансное действие облучения миллиметровыми волнами на интенсивность деления клеток в процессе их облучения.
Так, например, облучение в течение 15 час культуры родоторула рубра (Rhodotorula rubra) при длинах волн 7.16; 7.17; 7.18 и 7.19 мм (для каждой частоты было проведено по 10 экспериментов) показало резкую частотную зависимость (рис.1; по оси ординат отложено отношение числа клеток в опыте к контрольному): при длине волны 7.18 мм происходит стимуляция процесса деления клеток, при других длинах волн деление клеток несколько подавляется.

Облучение культуры Кандида вызвало заметное изменение характера деления клеток по сравнению с контролем. На рисунках 2–4 хорошо видна разница между контролем и опытом на разных этапах облучения.

На рисунке 5. представлено поведение облученной и необлученной (контроль) культуры после облучения примерно через 15 часов (облучение производилось при температуре 20–21 ^оС. После облучения в течение 15 часов культуры находились при температуре около 16–17 ^оС).

С научной точки зрения объяснение механизма резонансного действия облучения, как и других особенностей облучения, представляет огромный интерес. Пока еще мы не имеем строгих научных объяснений действия электромагнитного поля миллиметрового диапазона длин волн. Есть только некоторые попытки создать приближенные гипотезы для объяснения резонансного воздействия, и они требуют еще дополнительных экспериментальных и теоретических подтверждений.

Было бы желательно, чтобы для научного объяснения наблюдаемых явлений были привлечены научные силы института Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений АН СССР.

Кроме научных обоснований, необходимо более активно искать области практического использования воздействия облучения миллиметровыми волнами. В этом деле мы тоже надеемся на помощь соответствующих специалистов институтов Академии наук СССР.