펄스자기장이 적혈구의 응집성과 변형성에 미치는 영향

방승환; 이현숙

doi:10.4283/JKMS.2020.30.4.139

주제분류

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저널정보

한국자기학회
한국자기학회지 학술저널
한국자기학회지 제30권 제4호
2020.8 139 - 144 (6page)
DOI : 10.4283/JKMS.2020.30.4.139

저자정보

방승환 (상지대학교)
이현숙 (상지대학교)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

펄스자기장이 적혈구의 응집성과 변형성에 미치는 영향

방승환 , 이현숙 한국자기학회지 2020.08 학술저널

펄스자기장이 적혈구의 응집성과 변형성에 미치는 영향

방승환 , 이현숙 한국자기학회 학술연구발표회 논문개요집 2020.07 학술대회자료

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혈액내 적혈구의 응집이나 연전, 그리고 형태적 변형으로 발생하는 혈액순환의 불균형은 고혈압, 혈전증, 동맥경화와 같은 심혈관 질환에 영향을 미친다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 적혈구의 응집성과 변형성 개선에 대한 펄스자기장의 효과를 밝히고자 한다. ESR 실험에서 인산완충생리식염수(PBS)와 혈장으로 각각 희석한 HCT 45% 혈액에서 2700G 펄스자기장 인가시 두 혈액군 모두에서 침강 속도가 1%, 6% 느려짐을 보였다. 또한 펄스자기장 세기에 따른 ESR 실험에서 자기장 자극을 하지 않은 대조군 혈액과 비교 분석한 결과 12시간 이후 대조군은 34%, 자기장세기가 2700 G에서는 25%, 1000 G는 28%, 400 G에서는 32%로 관측되었다. 헤모글로빈의 산화에 따른 적혈구 응집성 변화를 관측하기 위해 산화제인 tBHP를 처리한 후, 적혈구의 침강이 매우 빠르게 진행되었으나 펄스자기장 인가 후엔 ESR 비율이 40% 정도 개선되었다. 또한 적혈구의 변형능 실험에서 400, 1000, 2700 G의 펄스자기장을 인가한 실험군이 대조군에 비해 필터를 통과한 적혈구의 개수가 각각 2, 16, 29% 증가한 것을 볼 수 있었다. 산화스트레스를 받은 적혈구 또한 펄스자기장을 인가한 후 34% 이상 증가하였다. 적혈구의 응집성 개선은 펄스자기장의 순간적인 자속변화율이 적혈구의 zeta potential에 영향을 주는 것으로 예상되며 적혈구막 경화에 영향을 주는 Ca²⁺ 이온 펌프에 펄스자기장이 영향을 주어 변형능을 증가시켜주는 것으로 판단된다. 그러므로 펄스자기장은 혈액의 순환장애 질병 치료에 비침습적인 치료방법으로 활용될 가능성을 제시한다.

Imbalance of blood circulation caused by aggregation, rouleaux and morphological transform of red blood cell (RBC) influenced to cardiovascular diseases such as thrombosis, peripheral stenosis, and arteriosclerosis. This study intends to evaluate the effect of the pulsed magnetic field (PMF) on the aggregation and deformability of RBC. In hematocrit (HCT) 45% bloods diluted with phosphate buffered saline (PBS) and plasma, ESR rates were slowed by 1% and 6% after PMF stimulus of 2700 G, respectively. In addition, RBCs’ sedimentation rate after 12 hrs decreased to 25% at 2700 G, 28% at 1000 G, 32% at 400 G, compared to 34% at non-PMF group. After tBHP treatment in order to observe the RBC aggregation due to hemoglobin oxidation, the RBCs sedimentation proceeded rapidly, but progressed slowly after PMF stimulus. In RBC deformability experiment using filter having a size of 5 ㎛ smaller than the volume of RBC, the number of filtered RBCs increased by 2% at 400 G, 16% at 1000 G and 29% at 2700 G, compare with non-PMF group. For oxidative RBCs group, it also increased by more than 34% after PMF stimulus. Improvement of RBCs’ aggregation after PMF stimulus could be interpreted as the instantaneous rapid flux change of PMF affecting the zeta potential of RBCs. Also it is believed that PMF also affects the Ca²⁺ ion pump which affects the hardening of RBCs’ membrane, thereby increasing the RBCs’ deformability. Therefore, the PMF stimulus could be used as a non-invasive treatment method for blood circulation disorder.

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