EMFシグナルとイオン/リガンド結合動態：生体効果のある波形パラメーターの予測

電磁場（EMF）ターゲット経路の動態は、EMFバイオエフェクトの周波数ウィンドウを推定するために使用されます。イオン/リガンド結合は、特定の電気インピーダンスを導き出すことができる一次動態を介して特徴付けられます。速度決定ステップの速度論によって決定される結合経路インピーダンスの抵抗/容量特性は、ターゲット経路が外部EMFに最も敏感な周波数範囲を定義します。したがって、適用された信号を構成して、そのスペクトルコンテンツがターゲットのスペクトルコンテンツと密接に一致し、信号と熱ノイズ比の評価を使用して波形パラメーターを最適化することができます。この研究で提案されたアプローチを使用して、現在軟部組織の修復のために臨床的に採用されているパルス無線周波数（PRF）波形をバースト持続時間の変調によって返し、大幅に減少した信号振幅で有意な生体効果を生成しました。Ca2+/Calmodulin依存性ミオシンリン酸化に適用が行われます。これは、報告された速度論、胚性ひよこ背根脱植片からの神経突起の成長、および骨折モデルの骨修復から推定される可能性があります。結果は、再調整されたシグナルがリン酸化速度、神経突起の伸長、および生体力学的強度の増加を生成することを示しました。これらは臨床シグナルによって生成されるものと区別できませんが、ピーク信号振幅が10倍減少し、平均振幅が約800倍減少し、約10（約800倍減少します（6） - 平均電力の折りたたみ削減。

The kinetics of an electromagnetic field (EMF) target pathway are used to estimate frequency windows for EMF bioeffects. Ion/ligand binding is characterized via first order kinetics from which a specific electrical impedance can be derived. The resistance/capacitance properties of the binding pathway impedance, determined by the kinetics of the rate-determining step, define the frequency range over which the target pathway is most sensitive to external EMF. Applied signals may thus be configured such that their spectral content closely matches that of the target, using evaluation of the signal to thermal noise ratio to optimize waveform parameters. Using the approach proposed in this study, a pulsed radio frequency (PRF) waveform, currently employed clinically for soft tissue repair, was returned by modulation of burst duration, producing significant bioeffects at substantially reduced signal amplitude. Application is made to Ca2+/Calmodulin-dependent myosin phosphorylation, for which the binding time constants may be estimated from reported kinetics, neurite outgrowth from embryonic chick dorsal root explants and bone repair in a fracture model. The results showed that the retuned signal produced increased phosphorylation rates, neurite outgrowth and biomechanical strength that were indistinguishable from those produced by the clinical signal, but with a tenfold reduction in peak signal amplitude, approximately 800-fold reduction in average amplitude and approximately 10(6)-fold reduction in average power.